L'hydroxyde de lithium est un composé inorganique soluble dans l'eau et légèrement soluble dans l'éthanol et est disponible dans le commerce sous forme monohydratée (LiOH.H2O), qui est considérée comme une base forte.
Les hydroxydes de lithium sont utilisés pour une variété d'applications, y compris les batteries lithium-ion, les graisses au lithium, les colorants, les résines, les revêtements, le traitement de l'eau et de nombreux autres produits chimiques spécialisés.
N ° CE / Liste: 215-183-4
N ° CAS: 1310-65-2
Hydroxyde de lithium
N ° CE / Liste: 603-454-3
N ° CAS: 1310-66-3
Hydroxyde de lithium (Li (OH)), monohydraté
Formule moléculaire brute : HLiO
Principaux synonymes
Noms français :
ANHYDROUS LITHIUM HYDROXIDE
Hydroxyde de lithium
HYDROXYDE DE LITHIUM ANHYDRE
Lithium hydroxide
Noms anglais :
Lithium hydroxide
Utilisation et sources d'émission
Fabrication de produits inorganiques
Applications
Graisses: L'hydroxyde de lithium est utilisé pour produire des systèmes épaississants à base d'acides gras qui offrent une excellente stabilité, une résistance à l'eau plus élevée que les graisses à base de sodium et une meilleure résistance aux températures élevées que les graisses à base de calcium.
Colorants, colorants et encres: L'hydroxyde de lithium augmente la brillance et la luminosité de certains pigments et en tant qu'agent fondant dans les pigments inorganiques et les glaçures.
L'hydroxyde de lithium est également utilisé dans la production de réactifs analytiques colorimétriques souvent utilisés dans les tests de pH, de qualité de l'eau et de teneur en chlore.
Dans la technologie à jet d'encre, l'hydroxyde de lithium empêche le développement de conditions acides (pH bas) pendant le stockage, ce qui nuit à la fois à la viscosité de l'encre et aux composants internes de l'imprimante.
Revêtements protecteurs: L'hydroxyde de lithium est utilisé dans les peintures et revêtements résistants à la corrosion, combinés à des silicates pour une adhérence améliorée, une durabilité prolongée et une excellente résistance chimique.
Dans les alliages d'aluminium destinés à l'aérospatiale, l'hydroxyde de lithium permet un scellage à basse température et de courte durée lorsqu'il est utilisé dans des revêtements de protection anodisés.
L'hydroxyde de lithium confère également des propriétés d'autocicatrisation aux systèmes de revêtement organiques.
Chimie fine et de spécialité: l'hydroxyde de lithium est utilisé pour produire des résines et des polymères spécialisés pour les industries de l'alimentation et des vêtements de protection.
L'hydroxyde de lithium est également utilisé dans la fabrication de produits d'étanchéité, d'adhésifs et de mastics pour vitrage et dans la production de produits agrochimiques, pharmaceutiques, d'arômes, de parfums et de réactions d'estérification.
Traitement de l'eau: l'hydroxyde de lithium est utilisé dans les systèmes d'eau de refroidissement pour la protection contre la corrosion.
L'hydroxyde de lithium est utilisé dans la fabrication de produits d'étanchéité, d'adhésifs et de mastics pour vitrages et dans la production de produits agrochimiques, pharmaceutiques, d'arômes, de parfums et de réactions d'estérification.
MOTS CLÉS:
215-183-4, 1310-65-2, Hydroxyde de lithium, LiOH, lithium et hydroxyde, Deutéroxyde de lithium, hydroxyde de lithium anhydre, AKOS015904130, AKOS025264482, AKOS037479138
Fonctions connexes
Construction de bâtiments
Liant
Amélioration de la force
Formulation de lubrifiant
Modificateur de viscosité, épaississant
Traitement de l'eau
Inhibiteur
Applications connexes
Construction de bâtiments
Ciments
Céramique
Adhésifs à béton
Revêtements
Revêtements aérospatiaux
Revêtements industriels
Revêtements marins
Revêtements métalliques
Énergie
Batteries
Formulation de lubrifiant
Formulation de graisse
Formule moléculaire: HLiO
Masse molaire: 22.940
Numéro d'enregistrement CAS: 1310-65-2
Apparence: Hydroxyde de lithium, anhydre, 99,995% (base métaux); Hydroxyde de lithium monohydraté, 98%; Hydroxyde de lithium, anhydre, 98%; Hydroxyde de lithium, anhydre, 99,995% (sur la base des métaux); Hydroxyde de lithium monohydraté, 98%; Hydroxyde de lithium, anhydre, 98%; cristaux blancs ou granulés
Point de fusion: 470 ° C
Point d'ébullition: 924 à 925
Solubilité: Soluble dans l'eau. Légèrement soluble dans l'alcool
HYDROXYDE DE LITHIUM
Numéro CAS: 1310-65-2
Autre langue: Hydroxyde de lithium
Nom INCI: LITHIUM HYDROXIDE
Numéro EINECS / ELINCS: 215-183-4
Classification: réglementé
Restriction en Europe: Les limites et concentrations maximales admissibles dépendent de l'utilisation de l'ingrédient dans:
a) Produits pour le lissage des cheveux: 2% en usage général et 4,5% en usage professionnel.
b) Régulateurs de pH pour dépilatoires: pH <12,7.
c) Autres utilisations comme régulateurs de pH (uniquement pour les produits à rincer): pH <11.
Libellé des conditions de travail et avertissements:
a) - Utilisation générale:
Contient un agent alcalin
Éviter le contact visuel
Danger de cécité
Tenir hors de portée des enfants
- Usage professionnel:
Éviter le contact visuel
Danger de cécité
b) Contient un agent alcalin
Tenir hors de portée des enfants
Éviter le contact visuel
Ses fonctions (INCI)
Tampon: stabilise le pH des cosmétiques
Agitation ou lissage des cheveux: modifie la structure chimique des cheveux, pour les coiffer dans le style souhaité
La majeure partie de l'hydroxyde de lithium est nécessaire à la production de stéarates de lithium, qui sont des graisses lubrifiantes importantes pour les voitures et les avions.
Il est également utilisé comme purificateur d'air en raison de son effet de liaison au dioxyde de carbone.
Ceci est particulièrement important dans les voyages dans l'espace, sur les sous-marins et dans les équipements de plongée à respiration pendulaire (recycleur).
L'hydroxyde de lithium peut être ajouté au ciment et est capable de supprimer la réaction alcaline-silice.
L'hydroxyde de lithium est également un additif possible dans les batteries nickel-fer.
Dans les réacteurs à eau pressurisée, de l'hydroxyde de lithium est ajouté au circuit primaire pour neutraliser l'acide borique et atteindre un pH d'environ 7,2.
Les autres domaines d'application sont les développeurs de photos, les produits céramiques et la production de borates
L'hydroxyde de lithium est un composé inorganique de formule LiOH. (H2O) n.
Les formes anhydre et hydratée sont toutes deux des solides hygroscopiques blancs.
Ils sont solubles dans l'eau et légèrement solubles dans l'éthanol.
Les deux sont disponibles dans le commerce. Bien que classé comme une base forte, l'hydroxyde de lithium est l'hydroxyde de métal alcalin connu le plus faible.
L'une des principales applications de l'hydroxyde de lithium est la fabrication de cathodes pour batteries rechargeables, qui sont utilisées dans les véhicules électriques.
L'hydroxyde de lithium est le plus préféré parmi tous les composés de lithium, car ils ont un potentiel électrochimique extrême et une faible densité.
Les subventions généreuses pour les véhicules électriques et les réglementations strictes concernant l'utilisation des véhicules conventionnels par le gouvernement sont quelques-uns des facteurs clés qui stimulent la croissance de la production de véhicules électriques dans des pays, comme la Chine, qui occupe la majorité du marché mondial des véhicules électriques. .
Le segment des applications de batterie du marché mondial de l'hydroxyde de lithium est le segment d'application clé.
Il est largement utilisé dans la fabrication de matériaux cathodiques pour batteries lithium-ion.
Les batteries au lithium peuvent être classées en deux segments, à savoir jetables et rechargeables.
Les piles au lithium jetables utilisent du lithium sous forme métallique, comme anode.
Ces batteries ont une longue durée de vie (densité de charge élevée) par rapport aux autres batteries standard.
Ces batteries trouvent des applications dans des appareils critiques à longue durée de vie, tels que les stimulateurs cardiaques et autres appareils médicaux électroniques, implantés depuis de nombreuses années.
Les applications de batterie évoluent vers des besoins en énergie plus importants et des coûts moindres, ce qui signifie que les progrès de la technologie des batteries lithium-ion seront essentiels pour répondre à la demande des consommateurs.
Alors que l'industrie recherche des batteries plus puissantes et moins coûteuses, des changements technologiques progressifs sont toujours en cours.
Les chercheurs étudient des substituts au matériau d'anode, pour augmenter la capacité de charge.
Peu de technologies de batterie les plus récentes sont: le lithium-soufre, le lithium-air et le lithium-oxygène.
Ces activités de R&D croissantes visant à améliorer les systèmes de batteries lithium-ion devraient offrir de nombreuses opportunités et alimenter la croissance du marché dans un proche avenir.
L'hydroxyde de lithium est un composé organique cristallin hygroscopique blanc.
Il est obtenu sous forme anhydre, sous forme de base monohydratée (LiOH.H2O).
Ces bases monohydratées sont appelées bases fortes.
Il est soluble dans l'eau mais pas dans l'éthanol et autres.
De plus, sa densité d'énergie élevée, sa résistance thermique, sa longue durabilité et son entretien minimal sont les tendances et facteurs importants qui influencent le marché en toute confiance.
Par conséquent, ils sont utilisés dans diverses industries d'utilisation finale telles que l'automobile, l'électricité et l'électronique, la marine, l'aérospatiale et autres.
L'hydroxyde de lithium est fabriqué à partir de diverses sources telles que les saumures et les roches dures de pétrole.
Les saumures sont la source la plus courante de production d'hydroxyde de lithium.
En raison de sa nature économique, les fabricants de divers pays ont développé leur propre production d'hydroxyde de lithium.
Parmi les différents segments du marché de l'hydroxyde de lithium, le segment des batteries devrait se développer à un rythme significatif en raison de la consommation importante du composé dans la production de batteries lithium-ion (Li-Ion), de véhicules hybrides et électriques (H / EV) , les systèmes de stockage d'énergie et autres.
On estime que la demande croissante du composé dans les graisses, la vitrocéramique et les équipements de climatisation devrait stimuler le marché en raison de son poids réduit et de la résistance accrue offerte par le produit.
Le marché par utilisation finale est en outre classé en automobile, électrique et électronique, marine, aérospatiale et autres.
Parmi ceux-ci, le segment électrique et électronique détient la majeure partie du marché en raison de l'utilisation croissante du produit dans l'industrie.
De plus, l'utilisation croissante de l'hydroxyde de lithium dans les systèmes de purification de gaz dans divers secteurs tels que la marine, l'aérospatiale et autres est propulsée pour stimuler le marché au cours de la période d'évaluation.
Le marché a été porté par l'application de cette règle dans divers segments tels que les batteries, le verre, la graisse et les équipements de climatisation.
On estime que l'innovation croissante et les progrès technologiques dans les batteries lithium-ion et d'autres produits devraient propulser la croissance
L'hydroxyde de lithium est un composé inorganique qui a une formation cristalline hygroscopique blanche.
En outre, c'est une base forte et l'hydroxyde de métal alcalin connu le plus faible. De plus, nous l'utilisons largement en synthèse organique pour favoriser la réaction en raison d'une forte basicité
Formule et structure de l'hydroxyde de lithium
La formule chimique de l’hydroxyde de lithium c’est LiOH et sa masse molaire est de 23,91 g / mol.
De plus, il existe sous deux formes: Une forme anhydratée et une forme monohydratée (LiOH⋅H2O) qui a une masse molaire de 41,96 g / mol.
Généralement, il provient d'un cation lithium Li + et d'un anion hydroxyle OH -.
De plus, c'est le seul hydroxyde alcalin qui ne présente pas de polymorphisme, et son réseau a une structure tétragonale.
Dans la représentation courante que nous utilisons pour les molécules organiques, nous pouvons l'écrire structure comme:
Formule d'hydroxyde de lithium
Présence d'hydroxyde de lithium
Nous ne pouvons pas le trouver librement dans la nature car il est très réactif et dans la nature, il pourrait facilement réagir avec d’autres composés pour former d’autres composés. En outre, certains hydroxydes de lithium / aluminium forment divers mélanges dans les minerais minéraux.
Préparation de l'hydroxyde de lithium
La quantité maximale d'hydroxyde de lithium est produite par la réaction entre l'hydroxyde de calcium et le carbonate de lithium qui produit de l'hydroxyde de lithium et du carbonate de calcium:
Dans les laboratoires, l'hydroxyde de lithium monte par réaction de l'oxyde de lithium avec l'eau.
Propriétés chimiques de l'hydroxyde de lithium
En synthèse organique, il est très polyvalent comme les autres hydroxydes alcalins (hydroxyde de sodium, hydroxyde de potassium, hydroxyde de rubidium et hydroxyde de césium) car ces bases plus fortes réagissent facilement.
À température ambiante, il peut réagir avec l'eau et le dioxyde de carbone.
En outre, il peut réagir avec de nombreux autres métaux tels que l'or, l'argent, le cuivre et le platine, de sorte qu'il a été un matériau de départ important dans la synthèse organométallique.
Utilisations de l'hydroxyde de lithium
Nous l'utilisons largement pour produire des savons, des graisses et des lubrifiants grâce à l'estérification des graisses favorisée par le caractère de base LiOH.
Dans les sous-marins, les engins spatiaux et les équipements de nettoyage, ils l'utilisent pour absorber le dioxyde de carbone.
Plus important encore, récemment, ils ont développé et étudié un nouveau type de batteries constituées d'hydroxyde de lithium.
Nous l'utilisons principalement pour produire du lubrifiant et un épaississant de graisse au lithium populaire est le 12-hydroxy stéarate de lithium, cette graisse lubrifiante à usage général en raison de sa haute résistance à l'eau et de son utilité à diverses températures.
De plus, les industries l'utilisent comme moyen de transfert de chaleur et comme électrolyte pour accumulateurs.
Les industries les utilisent souvent dans la céramique et certaines formulations de ciment Portland.
De plus, nous utilisons du lithium-7 isotopiquement amélioré pour alcaliniser le liquide de refroidissement du réacteur dans les réacteurs à eau sous pression pour le contrôle de la corrosion.
L'hydroxyde de lithium est présent dans la graisse lubrifiante et est également utilisé dans les climatiseurs et les systèmes de refroidissement.
Les batteries lithium-ion et lithium-polymère sont de plus en plus utilisées comme sources d'énergie.
L'utilisation d'hydroxyde de lithium dans les piles alcalines augmente leur capacité de 22%.
L'hydroxyde de lithium est un composé inorganique de formule LiOH.
C'est un matériau cristallin hygroscopique blanc.
L'hydroxyde de lithium est soluble dans l'eau et légèrement soluble dans l'éthanol, et est disponible dans le commerce sous forme anhydre et sous forme de monohydrate (LiOH.H2O).
Bien que l'hydroxyde de lithium soit une base forte, c'est l'hydroxyde de métal alcalin connu le plus faible.
L'hydroxyde de lithium monohydraté est utilisé dans la préparation d'autres sels de lithium, comme catalyseur dans la production de résines alkyde, dans les estérifications.
Il est également utilisé dans la production de savons au lithium, de graisses, de sulfonates et d'accumulateurs électriques.
Propriétés chimiques, utilisations, production de l'hydroxyde de lithium
Propriétés physiques
L'hydroxyde de lithium est un cristal tétragonal blanc; indice de réfraction 1,464; densité 1,46 g / cm3; fond à 450 ° C; se décompose à 924 ° C; se dissout dans l'eau (12,8 g / 100 g à 20 ° C et 17,5 g / 100 g à 100 ° C); légèrement soluble dans l'alcool.
Hydroxyde de lithium monohydraté
L'hydroxyde de lithium monohydraté est un solide cristallin monoclinique blanc; indice de réfraction 1,460; densité 1,51 g / cm3; soluble dans l'eau, plus soluble que le sel anhydre (22,3 g et 26,8 g / 100 g à 10 et 100 ° C, respectivement); légèrement soluble dans l'alcool; insoluble dans l'éther.
Les usages
L'hydroxyde de lithium est utilisé comme électrolyte dans certaines batteries de stockage alcalines; et dans la production de savons au lithium.
D'autres utilisations de ce composé comprennent ses applications catalytiques dans des réactions d'estérification dans la production de résines alkyde; dans les solutions de développement photographique; et comme matière de départ pour préparer d'autres sels de lithium.
Préparation
L'hydroxyde de lithium est préparé par réaction du carbonate de lithium avec de l'hydroxyde de calcium: Li2CO3 + Ca (OH) 2 → 2LiOH + CaCO3
Le carbonate de calcium est filtré et la solution est évaporée et cristallisée.
Le produit obtenu est le monohydrate, LiOH • H2O.
Le composé anhydre est obtenu en chauffant l'hydrate au-dessus de 100 ° C sous vide ou dans de l'air exempt de dioxyde de carbone.
L'hydroxyde peut également être préparé en traitant l'oxyde de lithium avec de l'eau.
Réaction
L'hydroxyde de lithium est une base.
Cependant, il est moins basique que l'hydroxyde de sodium ou de potassium.
Le composé subit des réactions de neutralisation avec les acides: LiOH + HCl → LiCl + H2O
Le chauffage du composé au-dessus de 800 ° C sous vide donne de l'oxyde de lithium: 2LiOH Li2O + H2O
L'hydroxyde de lithium absorbe facilement le dioxyde de carbone, formant du carbonate de lithium: 2LiOH + CO2 → Li2CO3 + H2O
Le passage du chlore dans une solution d'hydroxyde de lithium donne de l'hypochlorite de lithium: LiOH + Cl2 → LiOCl + HCl
La saponification des acides gras avec de l'hydroxyde de lithium produit des savons de lithium.
LiOH + CH3 (CH2) 16COOH → CH3 (CH2) 16COOLi + H2O
(acide stéarique) (stéarate de lithium)
Propriétés chimiques
l'hydroxyde de lithium (LiOH) est un solide blanc fabriqué industriellement sous forme de monohydrate (LiOH.H2O) par réaction de la chaux avec un minerai de lithium ou avec un sel fabriqué à partir du minerai.
L'hydroxyde de lithium ressemble plus aux hydroxydes du groupe 2 qu'aux hydroxydes du groupe 1.
Propriétés physiques
Cristaux tétragonaux blancs; indice de réfraction 1,464; densité 1,46 g / cm3; fond à 450 ° C; se décompose à 924 ° C; se dissout dans l'eau (12,8 g / 100 g à 20 ° C et 17,5 g / 100 g à 100 ° C); légèrement soluble dans l'alcool.
Le monohydrate est un solide cristallin monoclinique blanc; indice de réfraction 1,460; densité 1,51 g / cm3; soluble dans l'eau, plus soluble que le sel anhydre (22,3 g et 26,8 g / 100 g à 10 et 100 ° C, respectivement); légèrement soluble dans l'alcool; insoluble dans l'éther.
Les usages
Le composé est soluble dans l'eau.
Le composé est utilisé dans la formulation de savons de lithium utilisés dans les graisses polyvalentes; également dans la fabrication de divers sels de lithium; et comme additif à l'électrolyte des accumulateurs alcalins.
LiOH est également un absorbant efficace et léger pour le dioxyde de carbone.
Les usages
L'hydroxyde de lithium est utilisé dans les batteries de stockage et les savons et comme absorbeur de CO2 dans les vaisseaux spatiaux.
Définition
Un solide cristallin blanc, LiOH, soluble dans l'eau, légèrement soluble dans l'éthanol et insoluble dans l'éther.
Il est connu sous le nom de monohydrate (monoclinique; r.d. 1,51) et sous forme anhydre (tétragonale, r.d.1.46; point de fusion 450 ° C; se décompose à 924 ° C).
Le composé est fabriqué en faisant réagir de la chaux avec des sels de lithium ou des minerais de lithium.
L'hydroxyde de lithium est basique mais ressemble plus aux hydroxydes du groupe 2 qu'aux autres hydroxydes du groupe 1 (un exemple du premier membre d'un groupe périodique ayant des propriétés atypiques).
Description générale
Un liquide clair à blanc d'eau qui peut avoir une odeur piquante.
Le contact peut provoquer une grave irritation de la peau, des yeux et des muqueuses.
L'hydroxyde de lithium peut être toxique par ingestion, inhalation et absorption cutanée.
L'hydroxyde de lithium est utilisé pour fabriquer d'autres produits chimiques.
Réactions de l'air et de l'eau
La dilution avec de l'eau peut générer suffisamment de chaleur pour provoquer de la vapeur ou des éclaboussures.
APPLICATIONS
En tant que fluide caloporteur et en tant qu'électrolyte de batterie d'accumulateurs.
Dans les céramiques et certaines formulations de ciment Portland.
L'hydroxyde de lithium (isotopiquement dans le lithium-7) est utilisé pour alcaliniser le liquide de refroidissement du réacteur dans les réacteurs à eau sous pression pour le contrôle de la corrosion.
Batteries au lithium-ion et panneaux solaires
Graisse et lubrifiants
Applications spéciales dérivées basées sur ci-dessus.
Profil de réactivité
LA SOLUTION D'HYDROXYDE DE LITHIUM neutralise les acides de manière exothermique pour former des sels et de l'eau.
Réagit avec certains métaux (comme l'aluminium et le zinc) pour former des oxydes ou des hydroxydes du métal et générer de l'hydrogène gazeux.
Peut déclencher des réactions de polymérisation dans des composés organiques polymérisables, en particulier des époxydes.
Peut générer des gaz inflammables et / ou toxiques avec des sels d'ammonium, des nitrures, des composés organiques halogénés, divers métaux, des peroxydes et des hydroperoxydes. Peut servir de catalyseur.
Réagit lorsqu'il est chauffé au-dessus d'environ 84 ° C avec des solutions aqueuses de sucres réducteurs autres que le saccharose, pour faire évoluer des niveaux toxiques de monoxyde de carbone [Bretherick, 5e Ed., 1995].
Danger pour la santé
TOXIQUE; L'inhalation, l'ingestion ou le contact cutané avec le produit peut provoquer des blessures graves ou la mort.
Le contact avec une substance fondue peut provoquer de graves brûlures de la peau et des yeux.
Evitez tout contact cutané.
Les effets de contact ou d'inhalation peuvent être retardés. Le feu peut produire des gaz irritants, corrosifs et / ou toxiques.
Le ruissellement de l'eau de lutte contre l'incendie ou de dilution peut être corrosif et / ou toxique et causer de la pollution.
Risque d'incendie
Non combustible, la substance elle-même ne brûle pas mais peut se décomposer en chauffant pour produire des fumées corrosives et / ou toxiques.
Certains sont des oxydants et peuvent enflammer les combustibles (bois, papier, huile, vêtements, etc.).
Le contact avec les métaux peut dégager de l'hydrogène gazeux inflammable. Les contenants peuvent exploser lorsqu'ils sont chauffés.
Profil de sécurité
Poison par ingestion et voies sous-cutanées. Très toxique par inhalation.
Un corrosif.
Lorsqu'il est chauffé jusqu'à décomposition, il émet des fumées toxiques de Li.
Méthodes de purification
Il cristallise dans l'eau chaude (3mL / g) sous forme de monohydrate.
Il est déshydraté à 150 ° dans un flux d'air sans CO2. Il se sublime à 220o avec décomposition partielle [Cohen Inorg Synth V 3 1957, Bravo Inorg Synth VII 1 1963].
Produits de préparation d'hydroxyde de lithium et matières premières
Matières premières
Carbonate de lithium Hydroxyde de calcium
Nom IUPAC: Hydroxyde de lithium
Numero CAS
1310-65-2
1310-66-3 (monohydraté)
No CAS: 1310-65-2
Numéro UN: 2680
Numéro CE: 215-183-4
L'hydroxyde de lithium monohydraté est un composé utilisé dans la préparation de sels de lithium
L'hydroxyde de lithium est un composé inorganique de formule LiOH.
C'est un matériau cristallin hygroscopique blanc. Il est soluble dans l'eau et légèrement soluble dans l'éthanol.
Il est disponible dans le commerce sous forme anhydre et sous forme de monohydrate (LiOH • H2O), qui sont tous deux des bases fortes.
Hydroxyde de lithium monohydraté
Solide granulaire à écoulement libre utilisé dans la production de matière active cathodique pour batteries lithium-ion.
Il est également bien adapté pour une utilisation dans la production de graisses au lithium, de colorants, de résines, de revêtements, de traitement de l'eau et de nombreux autres produits chimiques spécialisés.
Marchés: stockage d'énergie et systèmes de batteries, industriel, graisse
No CAS: 1310-66-3
L'hydroxyde de lithium est un hydroxyde de métal alcalin.
1310-65-2 [RN]
215-183-4 [EINECS]
Hydroxyde de lithium [Français] [Nom ACD / IUPAC]
Hydroxyde de lithium [Nom ACD / IUPAC]
hydroxyde de lithium anhydre
Lithiumhydroxid [allemand] [ACD / IUPAC Name]
MFCD00011095 [numéro MDL]
[1310-65-2]
https://www.ebi.ac.uk/chebi/searchId.do?chebiId=CHEBI:33979
LiOH
lithium et hydroxyde
Deutéroxyde de lithium
Hydroxyde de lithium 98% +
Hydroxyde de lithium, anhydre
Hydroxyde de lithium, calciné
Hydroxyde de lithium, monohydraté, teneur en métaux traces 99,8%
MFCD00149772 [numéro MDL]
L'hydroxyde de lithium (LiOH) est un hydroxyde de métal alcalin
Une solution de chlorure de lithium dans l'eau lors de l'électrolyse forme du LiOH.
Dans les appareils respiratoires et les sous-marins, il est utilisé pour absorber le dioxyde de carbone.
Une étude sur le mécanisme redox du dioxyde de titane (TiO2) utilisant la voltamétrie cyclique, la diffraction des rayons X, la spectroscopie photoélectronique aux rayons X (XPS) et la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR) dans l'électrolyte LiOH aqueux a été rapportée.
Application
L'hydroxyde de lithium peut être utilisé dans les procédés suivants:
• Synthèse de couches minces d'oxyde de zinc dopé au lithium (ZnO). [1]
• Préparation de catalyseurs de glycéroxyde / hydroxyde de lithium par réaction avec du glycérol. [4]
• Comme catalyseur pour générer des cétones insaturées via l'addition de Michael de composés β-dicarbonylés. [5]
L'hydroxyde de lithium est une source de lithium cristallin hautement insoluble dans l'eau pour des utilisations compatibles avec des environnements à pH (basique) plus élevé.
L'hydroxyde, l'anion OH- composé d'un atome d'oxygène lié à un atome d'hydrogène, est couramment présent dans la nature et est l'une des molécules les plus étudiées en chimie physique.
Les composés d'hydroxyde ont des propriétés et des utilisations diverses, de la catalyse basique à la détection du dioxyde de carbone.
Dans une expérience décisive en 2013, des scientifiques du JILA (Joint Institute for Laboratory Astrophysics) ont réalisé pour la première fois un refroidissement par évaporation de composés à l'aide de molécules d'hydroxyde, une découverte qui pourrait conduire à de nouvelles méthodes de contrôle des réactions chimiques et pourrait avoir un impact sur une gamme de disciplines, y compris la science atmosphérique et les technologies de production d'énergie
Production
La charge préférée est le spodumène de roche dure, où la teneur en lithium est exprimée en% d'oxyde de lithium.
Route du carbonate de lithium
L'hydroxyde de lithium est souvent produit industriellement à partir de carbonate de lithium dans une réaction de métathèse avec de l'hydroxyde de calcium: [5]
Li2CO3 + Ca (OH) 2 → 2 LiOH + CaCO3
L'hydrate initialement produit est déshydraté par chauffage sous vide jusqu'à 180 ° C.
Route du sulfate de lithium
Une autre voie implique l’intermédiaire du sulfate de lithium: [6] [7]
α-spodumène → β-spodumène
β-spodumène + CaO → Li2O + ...
Li2O + H2SO4 → Li2SO4 + H2O
Li2SO4 + 2 NaOH → Na2SO4 + 2 LiOH.
Les principaux sous-produits sont le gypse et le sulfate de sodium, qui ont une certaine valeur marchande.
Cadre commercial
Selon Bloomberg, Ganfeng Lithium Co. Ltd. [8] (GFL ou Ganfeng) et Albemarle étaient les plus gros producteurs en 2020 avec environ 25 kt / an, suivis par Livent (FMC) et SQM.
Une nouvelle capacité importante est prévue, pour suivre le rythme de la demande tirée par l'électrification des véhicules.
Ganfeng va étendre sa capacité chimique de lithium à 85000 tonnes, ajoutant la capacité louée à Jiangte, Ganfeng deviendra le plus grand producteur d'hydroxyde de lithium au monde en 2021.
L'usine d'Albemarle à Kemerton WA, initialement prévue pour livrer 100 kt / an, a été ramenée à 50 kt / yy.
en 2023, AVZ Minerals, [11] une société australienne, prévoit de produire du sulfate de lithium primaire (PLS) de haute pureté de qualité batterie contenant plus de 80% de lithium.
Le PLS est un produit chimique au lithium nouveau sur le marché dans la production d'hydroxyde de lithium (un précurseur de la batterie lithium-ion).
En 2020, l'usine de Tianqi Lithium à Kwinana, en Australie-Occidentale, est le plus grand producteur, avec une capacité de 48 kt / an.
Applications
Batteries lithium-ion
L'hydroxyde de lithium est principalement consommé dans la production de matériaux de cathode pour les batteries lithium-ion tels que l'oxyde de lithium-cobalt (LiCoO2) et le phosphate de fer lithium.
Il est préféré au carbonate de lithium comme précurseur des oxydes de lithium nickel manganèse cobalt.
Graisse
Un épaississant de graisse au lithium populaire est le 12-hydroxystéarate de lithium, qui produit une graisse lubrifiante à usage général en raison de sa résistance élevée à l'eau et de son utilité à une plage de températures.
Épuration au dioxyde de carbone
Informations complémentaires: épurateur de dioxyde de carbone
L'hydroxyde de lithium est utilisé dans les systèmes de purification des gaz respiratoires pour les engins spatiaux, les sous-marins et les recycleurs pour éliminer le dioxyde de carbone des gaz expirés en produisant du carbonate de lithium et de l'eau:
2 LiOH • H2O + CO2 → Li2CO3 + 3 H2O
ou alors
2 LiOH + CO2 → Li2CO3 + H2O
Ce dernier, l'hydroxyde anhydre, est préféré pour sa masse plus faible et sa production d'eau moindre pour les systèmes respiratoires dans les engins spatiaux.
Un gramme d'hydroxyde de lithium anhydre peut éliminer 450 cm3 de gaz carbonique.
Le monohydrate perd son eau à 100–110 ° C.
Précurseur
L'hydroxyde de lithium, avec le carbonate de lithium, est un intermédiaire clé utilisé pour la production d'autres composés du lithium, illustré par son utilisation dans la production de fluorure de lithium:
LiOH + HF → LiF + H2O.
Autres utilisations
Il est également utilisé dans la céramique et certaines formulations de ciment Portland. L'hydroxyde de lithium (enrichi de manière isotopique en lithium-7) est utilisé pour alcaliniser le liquide de refroidissement du réacteur dans les réacteurs à eau sous pression pour le contrôle de la corrosion.
La solution d'hydroxyde de lithium se présente sous la forme d'un liquide clair à blanc aqueux qui peut avoir une odeur piquante. Le contact peut provoquer une grave irritation de la peau, des yeux et des muqueuses. Il peut être toxique par ingestion, inhalation et absorption cutanée. Il est utilisé pour fabriquer d'autres produits chimiques.
Formule chimique LiOH
Masse molaire
23,95 g / mol (anhydre)
41,96 g / mol (monohydraté)
Apparence: Solide blanc hygroscopique
Odeur: aucune
Densité
1,46 g / cm3 (anhydre)
1,51 g / cm3 (monohydraté)
Point de fusion: 462 ° C (864 ° F; 735 K)
Point d'ébullition: 924 ° C (1,695 ° F; 1,197 K) se décompose
solubilité dans l'eau
(anhydre :)
12,7 g / 100 ml (0 ° C)
12,8 g / 100 ml (20 ° C)
17,5 g / 100 ml (100 ° C)
(monohydraté :)
22,3 g / 100 ml (10 ° C)
26,8 g / 100 ml (80 ° C)
Solubilité dans le méthanol
9,76 g / 100g (anhydre; 20 ° C, 48 heures de mélange)
13,69 g / 100g (monohydraté; 20 ° C, 48 heures de mélange)
Solubilité dans l'éthanol
2,36 g / 100g (anhydre; 20 ° C, 48 heures de mélange)
2,18 g / 100g (monohydraté; 20 ° C, 48 heures de mélange)
Solubilité dans l'isopropanol
0 g / 100g (anhydre; 20 ° C, 48 heures de mélange)
0,11 g / 100g (monohydraté; 20 ° C, 48 heures de mélange)
Basicité (pKb) −0,04
Anion de monoxyde de lithium à base conjuguée
Susceptibilité magnétique (χ) −12,3 · 10−6 cm3 / mol
Indice de réfraction (nD)
1,464 (anhydre)
1,460 (monohydraté)
Hydroxyde de lithium
1310-65-2
Hydrate de lithium
Hydroxyde de lithium anhydre
Hydroxyde de lithium (Li (OH))
LiOH
Lithiumhydroxide
Hydoxyde de lithium
lithium; hydroxyde
UNII-903YL31JAS
Hydroxyde de lithium, anhydre
903YL31JAS
MFCD00011095
hydroxyde de lithium
Hydroxyde de lithium, 98%, pur, anhydre
EINECS 215-183-4
UN2679
UN2680
hydroxyde de lithium
hyroxyde de lithium
hydroxyde de litium
hydorxyde de lithium
Li.HO
Hydroxyde de lithium (2H)
EC 215-183-4
Hydroxyde de lithium, solution
Hydroxyde de lithium, calciné
CHEBI: 33979
DTXSID70893845
EINECS 235-287-3
8808AF
ANW-19255
STL185539
AKOS015904130
AKOS025264482
AKOS037479138
DB14506
Poudre d'hydroxyde de lithium, qualité réactif
Hydroxyde de lithium, qualité réactif, 98%
MONOHYDRATE D'HYDROXYDE DE LITHIUM-6
Hydroxyde de lithium, monohydraté ou hydroxyde de lithium, solide [UN2680] [Corrosif]
SC-79761
FT-0627906
L0225
Hydroxyde de lithium, poudre, qualité réactif,> = 98%
Q407613
Hydroxyde de lithium, solution [UN2679] [Corrosif]
Hydroxyde de lithium, monohydraté ou hydroxyde de lithium, solide
Hydroxyde de lithium, monohydraté, teneur en métaux traces 99,8%
Description générale
L'hydroxyde de lithium monohydraté (LiOH.H2O) est une source de lithium qui peut être préparée à partir de carbonate de lithium par électrolyse membranaire.
Application
LiOH.H2O peut être utilisé dans la préparation de films cathodiques poreux pour la fabrication de batteries au lithium.
Il peut également être utilisé dans le développement de batteries lithium-oxygène.
Formule d'hydroxyde de lythium
L'hydroxyde de lithium est un composé basique inorganique. Il est largement utilisé en synthèse organique pour favoriser la réaction en raison de sa forte basicité.
Formule et structure: La formule chimique de l'hydroxyde de lithium est LiOH et sa masse molaire est de 23,91 g mol-1.
Il existe sous deux formes: l'anhydre et le monohydrate LiOH.H2O, qui a une masse molaire de 41,96 g mol-1.
En général, la molécule d'hydroxyde de lithium est formée par le cation lithium Li + et le groupe hydroxyle OH-.
L'hydroxyde de lithium est le seul hydroxyde alcalin qui ne présente pas de polymorphisme, et son réseau a une structure tétragonale.
Sa structure chimique peut être écrite comme ci-dessous, dans les représentations courantes utilisées pour les molécules organiques.
Occurrence: L'hydroxyde de lithium ne se trouve pas librement dans la nature.
Il est très réactif et s'il le serait dans la nature, il pourrait facilement réagir pour former d'autres composés.
Cependant, certains hydroxydes de lithium / aluminium formant divers mélanges peuvent être trouvés dans les minerais minéraux.
Préparation: La plupart de l'hydroxyde de lithium est produit à partir de la réaction entre le carbonate de lithium et l'hydroxyde de calcium.
Cette réaction donne de l'hydroxyde de lithium et également du carbonate de calcium:
Li2CO3 + Ca (OH) 2 → 2 LiOH + CaCO3
Il est également préparé à partir de la réaction de l'oxyde de lithium et de l'eau:
Li2O + H2O → 2 LiOH
Propriétés physiques: L'hydroxyde de lithium est un solide blanc hygroscopique avec une odeur piquante.
Sa densité est de 1,46 g mL-1 dans le sel anhydre et de 1,51 g mL-1 dans le monohydrate.
Les points de fusion et d'ébullition sont respectivement de 462 ºC et 924 ºC.
Il est peu soluble dans l'eau, l'éthanol et le méthanol et l'isopropanol insoluble.
Propriétés chimiques: L'hydroxyde de lithium et les autres hydroxydes alcalins (NaOH, KOH, RbOH et CsOH) sont très polyvalents à utiliser en synthèse organique car ce sont des bases plus fortes qui réagissent facilement.
Il peut réagir avec l'eau et le dioxyde de carbone à température ambiante.
Il peut également réagir avec de nombreux métaux comme Ag, Au, Cu et Pt, de sorte qu'il a été un matériau de départ important dans la synthèse organométallique.
Utilisations: L'hydroxyde de lithium est largement utilisé pour produire des savons, des graisses et des lubrifiants grâce à l'estérification des graisses favorisée par le caractère basique LiOH.
Il a été utilisé pour absorber le dioxyde de carbone dans les sous-marins, les engins spatiaux et dans les équipements de lavage.
L'hydroxyde de lithium et d'autres composés du lithium ont été utilisés récemment pour développer et étudier de nouveaux types de batteries.
Effets sur la santé / risques pour la sécurité: Le contact avec l'hydroxyde de lithium peut provoquer de graves lésions oculaires, respiratoires et cutanées.
Il peut être extrêmement toxique par ingestion, absorption cutanée et inhalation. Il peut réagir violemment avec l'eau. Lorsqu'il est chauffé, il peut produire des fumées toxiques.
L'hydroxyde de lithium est généré par la réaction du lithium métal ou LiH avec H2O, et la forme chimique stable à température ambiante est LiOH.H2O monohydrate non déliquescent.
Il perd de l'eau cristalline pour former de l'anhydride LiOH presque au-dessus de 423 K (150 ° C) par chauffage puis il fond à 735 K (462 ° C), ce qui est supérieur à la température de fusion de NaOH ou KOH.
Cependant, seul le LiOH se décompose en oxyde (Li2O) et H2O en chauffant davantage différemment des autres hydroxydes alcalins.
Les propriétés chimiques globales du LiOH sont relativement douces et quelque peu similaires à celles des hydroxydes alcalino-terreux par rapport aux autres hydroxydes alcalins.
Par conséquent, la manipulation du LiOH n'est plutôt pas difficile, bien qu'elle absorbe fortement le CO2 dans l'air.
Bien que les valeurs des changements d'énergie libre de Gibbs standard soient différentes lorsque LiOH est fondu ou dissous, les différences ne sont pas grandes et peuvent ne pas être si importantes pour une discussion qualitative.
Le passage du carbonate de lithium à l'hydroxyde de lithium
Jusqu'à très récemment, le carbonate de lithium était au centre des préoccupations de nombreux producteurs de batteries EV, car les conceptions de batteries existantes nécessitaient des cathodes utilisant cette matière première.
Cependant, cela est sur le point de changer.
L'hydroxyde de lithium est également une matière première clé dans la production de cathodes de batterie, mais il est actuellement beaucoup moins fourni que le carbonate de lithium.
Bien qu'il s'agisse d'un produit plus de niche que le carbonate de lithium, il est également utilisé par les principaux producteurs de batteries, qui sont en concurrence avec l'industrie des lubrifiants industriels pour la même matière première.
En tant que tel, les approvisionnements en hydroxyde de lithium devraient par la suite devenir encore plus rares.
Les principaux avantages des cathodes de batterie à l'hydroxyde de lithium par rapport à d'autres composés chimiques comprennent une meilleure densité de puissance (plus de capacité de la batterie), un cycle de vie plus long et des caractéristiques de sécurité améliorées.
Pour cette raison, la demande de l'industrie des batteries rechargeables a affiché une forte croissance tout au long des années 2010, avec l'utilisation croissante de batteries lithium-ion plus volumineuses dans les applications automobiles.
En 2019, les batteries rechargeables représentaient 54% de la demande totale de lithium, presque entièrement grâce aux technologies de batteries Li-ion.
Bien que l'augmentation rapide des ventes de véhicules hybrides et électriques ait attiré l'attention sur les besoins en composés de lithium, la baisse des ventes au second semestre 2019 en Chine - le plus grand marché des véhicules électriques - et une réduction mondiale des ventes causée par les verrouillages liés au COVID -19 pandémie au premier semestre 2020 ont mis des `` freins '' à court terme sur la croissance de la demande de lithium, en impactant la demande des batteries et des applications industrielles.
Cependant, les scénarios à plus long terme continuent d'afficher une forte croissance de la demande de lithium au cours de la prochaine décennie, Roskill prévoyant que la demande dépassera 1,0Mt LCE en 2027, avec une croissance de plus de 18% par an jusqu'en 2030.
Cela reflète la tendance à investir davantage dans la production de LiOH par rapport à LiCO3; et c'est là que la source de lithium entre en jeu: la roche de spodumène est nettement plus flexible en termes de processus de production.
Il permet une production rationalisée de LiOH tandis que l'utilisation de saumure de lithium passe normalement par LiCO3 comme intermédiaire pour produire du LiOH.
Par conséquent, le coût de production du LiOH est nettement inférieur avec le spodumène comme source au lieu de la saumure.
Il est clair que, compte tenu de la quantité considérable de saumure de lithium disponible dans le monde, de nouvelles technologies de procédé doivent finalement être développées pour appliquer efficacement cette source.
Avec diverses entreprises qui étudient de nouveaux processus, nous verrons éventuellement cela venir, mais pour l'instant, le spodumène est un pari plus sûr.
Découvert en 1817 par le chimiste suédois Johan August Arfwedson dans la pétalite minérale, le lithium se trouve également dans les gisements de saumure et sous forme de sels dans les sources minérales; sa concentration dans l'eau de mer est de 0,1 partie par million (ppm). Le lithium se trouve également dans les minerais de pegmatite, tels que le spodumène (LiAlSi2O6) et la lépidolite (de structure variable), ou dans les minerais d'amblygonite (LiAlFPO4), avec des teneurs en Li2O comprises entre 4 et 8,5 pour cent. Il constitue environ 0,002% de la croûte terrestre.
Jusque dans les années 1990, le marché des produits chimiques et métalliques du lithium était dominé par la production américaine à partir de gisements minéraux, mais au tournant du 21e siècle, la plus grande partie de la production provenait de sources non américaines; L’Australie, le Chili et le Portugal étaient les plus grands fournisseurs du monde. (La Bolivie possède la moitié des gisements de lithium du monde, mais n’est pas un producteur majeur de lithium.) La principale forme commerciale est le carbonate de lithium, Li2CO3, produit à partir de minerais ou de saumures par un certain nombre de procédés différents.
L'addition d'acide chlorhydrique (HCl) produit du chlorure de lithium, qui est le composé utilisé pour produire du lithium métal par électrolyse.
Le lithium métal est produit par électrolyse d'un mélange fondu de chlorures de lithium et de potassium.
Le point de fusion inférieur du mélange (400–420 ° C ou 750–790 ° F) par rapport à celui du chlorure de lithium pur (610 ° C ou 1 130 ° F) permet un fonctionnement à basse température de l'électrolyse. Etant donné que la tension à laquelle la décomposition du chlorure de lithium a lieu est inférieure à celle du chlorure de potassium, le lithium est déposé à un niveau de pureté supérieur à 97%. Les anodes en graphite sont utilisées dans la production électrolytique de lithium, tandis que les cathodes sont en acier.
Le lithium pur formé à la cathode se fusionne à la surface de l'électrolyte pour former un bain fondu, qui est protégé de la réaction avec l'air par un film mince de l'électrolyte.
Le lithium est extrait de la cellule et coulé en le versant dans un moule à une température légèrement supérieure au point de fusion, laissant derrière l'électrolyte solidifié.
Le lithium solidifié est ensuite refondu, et les matières insolubles dans la masse fondue flottent à la surface ou coulent au fond du pot de fusion.
L'étape de refusion réduit la teneur en potassium à moins de 100 parties par million.
Le lithium métal, qui peut être étiré en fil et roulé en feuilles, est plus doux que le plomb mais plus dur que les autres métaux alcalins et a la structure cristalline cubique centrée sur le corps.
De nombreux alliages de lithium sont produits directement par électrolyse de sels fondus, contenant du chlorure de lithium en présence d'un second chlorure, ou par l'utilisation de matériaux cathodiques qui interagissent avec le lithium déposé, introduisant d'autres éléments dans la masse fondue.
Utilisations importantes
Les principales applications industrielles du lithium métal sont la métallurgie, où l'élément actif est utilisé comme piégeur (élimination des impuretés) dans le raffinage de métaux tels que le fer, le nickel, le cuivre et le zinc et leurs alliages.
Une grande variété d'éléments non métalliques est piégée par le lithium, y compris l'oxygène, l'hydrogène, l'azote, le carbone, le soufre et les halogènes.
Le lithium est utilisé dans une large mesure dans la synthèse organique, à la fois dans les réactions de laboratoire et dans l'industrie.
Un réactif clé qui est produit commercialement à grande échelle est le n-butyllithium, C4H9Li.
Son utilisation commerciale principale est en tant qu'initiateur de polymérisation, par exemple dans la production de caoutchouc synthétique.
Il est également largement utilisé dans la production d'autres produits chimiques organiques, en particulier des produits pharmaceutiques.
En raison de son poids léger et de son grand potentiel électrochimique négatif, le lithium métal, pur ou en présence d'autres éléments, sert d'anode (électrode négative) dans de nombreuses batteries primaires au lithium non rechargeables.
Depuis le début des années 90, de nombreux travaux ont été réalisés sur les batteries de stockage au lithium rechargeables de haute puissance pour les véhicules électriques et pour le stockage d'énergie.
Le plus réussi de ceux-ci prévoit la séparation de l'anode et d'une cathode telle que LiCoO2 par un polymère conducteur sans solvant qui permet la migration du cation lithium, Li +. Les petites piles au lithium rechargeables sont largement utilisées pour les téléphones portables, les appareils photo et autres appareils électroniques.
Les alliages légers de lithium-magnésium et les alliages de lithium-aluminium résistants, plus durs que l'aluminium seul, ont des applications structurelles dans l'aérospatiale et d'autres industries.
Le lithium métallique est utilisé dans la préparation de composés tels que l'hydrure de lithium.
Propriétés chimiques
Dans nombre de ses propriétés, le lithium présente les mêmes caractéristiques que les métaux alcalins les plus courants, le sodium et le potassium.
Ainsi, le lithium, qui flotte sur l'eau, est très réactif avec lui et forme de fortes solutions d'hydroxyde, produisant de l'hydroxyde de lithium (LiOH) et de l'hydrogène gazeux.
Le lithium est le seul métal alcalin qui ne forme pas l'anion, Li-, en solution ou à l'état solide.
Le lithium est chimiquement actif, perdant facilement l'un de ses trois électrons pour former des composés contenant le cation Li +.
Beaucoup de ceux-ci diffèrent notablement en solubilité des composés correspondants des autres métaux alcalins.
Le carbonate de lithium (Li2CO3) présente la propriété remarquable de solubilité rétrograde; il est moins soluble dans l'eau chaude que dans l'eau froide.
Le lithium et ses composés donnent une couleur cramoisie à une flamme, qui est la base d'un test de sa présence.
Il est généralement conservé dans de l'huile minérale car il réagit avec l'humidité de l'air.
Les composés d'organolithium, dans lesquels l'atome de lithium n'est pas présent en tant qu'ion Li + mais est directement lié à un atome de carbone, sont utiles dans la fabrication d'autres composés organiques. Le butyllithium (C4H9Li), qui est utilisé dans la fabrication de caoutchouc synthétique, est préparé par la réaction du bromure de butyle (C4H9Br) avec du lithium métallique.
À bien des égards, le lithium présente également des similitudes avec les éléments du groupe alcalino-terreux, en particulier le magnésium, qui a des rayons atomiques et ioniques similaires.
Cette similitude se voit dans les propriétés d'oxydation, le monoxyde étant normalement formé dans chaque cas.
Les réactions des composés organolithiens sont également similaires aux réactions de Grignard des composés organomagnésiens, une procédure de synthèse standard en chimie organique.
Un certain nombre de composés de lithium ont des applications pratiques.
L'hydrure de lithium (LiH), un solide cristallin gris produit par la combinaison directe de ses éléments constitutifs à des températures élevées, est une source immédiate d'hydrogène, libérant instantanément ce gaz lors du traitement avec de l'eau.
Il est également utilisé pour produire de l'hydrure de lithium et d'aluminium (LiAlH4), qui réduit rapidement les aldéhydes, les cétones et les esters carboxyliques en alcools.
L'hydroxyde de lithium (LiOH), couramment obtenu par réaction du carbonate de lithium avec de la chaux, est utilisé dans la fabrication de sels de lithium (savons) d'acides stéariques et autres acides gras; ces savons sont largement utilisés comme épaississants dans les graisses lubrifiantes.
L'hydroxyde de lithium est également utilisé comme additif dans l'électrolyte des accumulateurs alcalins et comme absorbant pour le dioxyde de carbone. D'autres composés importants sur le plan industriel comprennent le chlorure de lithium (LiCl) et le bromure de lithium (LiBr).
Ils forment des saumures concentrées capables d'absorber l'humidité aérienne sur une large gamme de températures; ces saumures sont couramment utilisées dans les grands systèmes de réfrigération et de climatisation.
Le fluorure de lithium (LiF) est principalement utilisé comme fondant dans les émaux et les verres.
La production d'hydroxyde de lithium devrait dépasser le carbonate de lithium au cours des cinq prochaines années en réponse aux changements dans les matériaux des batteries de véhicules électriques (VE), ont entendu les délégués lors de la Conférence sur les batteries automobiles avancées (AABC) à Strasbourg, en France.
Le carbonate de lithium représentait environ 60% de la demande de lithium en 2018, mais le développement de la technologie des batteries augmente la demande d'hydroxyde de lithium, qui devrait représenter une part plus importante du marché d'ici 2024, a déclaré Bart Vanden Bossche, directeur des ventes du producteur chilien SQM. La demande de carbonate de lithium devrait augmenter à un taux de croissance annuel composé (TCAC) de 10 à 14% en 2018-27, tandis que la demande d'hydroxyde de lithium augmentera à un TCAC de 25 à 29%.
Les préoccupations des consommateurs concernant l'autonomie des véhicules électriques ont incité le gouvernement chinois, le plus grand marché des véhicules électriques au monde, à utiliser des subventions pour encourager la production de batteries lithium-ion à plus haute densité d'énergie. Cela a précipité le passage aux fabricants de matériaux de cathode utilisant des composés de lithium nickel-cobalt-manganèse (NCM) et de lithium nickel-cobalt-aluminium (NCA) plutôt que de phosphate de fer lithium (LFP).
Mais la teneur plus élevée en nickel des cathodes NCM peut présenter des défis en termes de stabilité chimique. Si les métaux sont utilisés dans un rapport de six parties de nickel pour deux parties de cobalt et deux parties de manganèse (6-2-2), ou 8-1-1, plutôt que 1-1-1 ou 5-3-2 comme dans dans le passé, la chimie nécessite de l'hydroxyde de lithium plutôt que du carbonate de lithium. Les cathodes utilisant un rapport 8-1-1 sont loin de la viabilité commerciale, en raison de problèmes de sécurité liés à la chimie, ont entendu les délégués.
Lorsque la teneur en nickel approche 60 pc, la température plus élevée requise pour synthétiser le matériau de la cathode avec du carbonate de lithium endommage la structure cristalline de la cathode et modifie l'état d'oxydation du nickel métallique. Mais l'hydroxyde de lithium permet une synthèse rapide et complète à des températures plus basses, augmentant les performances et la durée de vie de la batterie, a déclaré Marina Yakovleva, directrice commerciale mondiale du développement de nouveaux produits et technologies chez le producteur de lithium Livent.
Les flux commerciaux reflètent l'utilisation croissante des cathodes au lithium NCM. La Chine a importé 20394 tonnes d'oxyde NCM de Corée du Sud et du Japon en 2018, contre 9142 tonnes en 2017 et 2352 tonnes en 2015, selon les données du salon Global Trade Tracker.
Cette évolution de la demande incite les producteurs à accroître leur production d'hydroxyde de lithium et à réorienter les projets miniers vers le développement de la production d'hydroxyde de lithium plutôt que de carbonate de lithium.
«L'industrie doit faire les investissements nécessaires», a déclaré Vanden Bossche de SQM. "Ce sera un changement assez radical pour les producteurs de lithium." La production d'hydroxyde de lithium a généralement été un processus en deux étapes, utilisant des saumures de lithium pour produire du carbonate de lithium, puis convertissant le carbonate de lithium en hydroxyde de lithium.
Mais l'extraction du spodumène de lithium à partir de roches dures augmente, les producteurs pouvant l'utiliser pour traiter soit du carbonate soit de l'hydroxyde pour le même coût. "Les entreprises se pencheront sur une conversion plus directe en hydroxyde ou seront désavantagées", a déclaré Vanden Bossche.
Les producteurs de saumure continueront de produire du carbonate dans un premier temps, mais chercheront des moyens de réduire les coûts. SQM étend sa capacité de carbonate de lithium par étapes à 180 000 t / an à partir de 70 000 t / an, alors qu'elle a reçu des permis pour augmenter sa capacité d'hydroxyde de lithium à 32 000 t / an de 13 500 t / an. La société cherche à diversifier davantage sa production, après avoir investi dans un projet australien de spodumène avec production d'hydroxyde de lithium et commencé à chercher des opportunités d'investir dans d'autres pays.
Basé en Australie, Infinity Lithium développe un projet en Espagne et s'est concentré sur la production d'hydroxyde de lithium plutôt que de carbonate de lithium. Le coût de production d'hydroxyde de lithium à partir de gisements de spodumène est inférieur au coût de production à partir de saumures et, à l'avenir, l'hydroxyde représentera la majorité du lithium produit, a déclaré Vincent Ledoux Pedailles, vice-président de la stratégie d'entreprise européenne et du développement commercial d'Infinity.
L'hydroxyde de lithium [LiOH] est un composite minéral. Il est insoluble dans l'eau et partiellement soluble dans l'éthanol. Il existe à l'échelle commerciale sous forme de monohydrate [LiOH.H2O] et à l'état anhydre.
À la source du niveau de pureté, il existe en qualité technique et en qualité batterie. L'hydroxyde de lithium est produit en masse par réaction de métathèse entre le carbonate de lithium et l'hydroxyde de calcium. Il découvre une large utilisation dans la fabrication de lubrifiants industriels et de batteries.
En raison de la possession d'hydroxyde de lithium de meilleure qualité, comme assimilé à des distillats supplémentaires, il est fréquemment favorisé dans l'équipement de nouvelle batterie. De plus, il existe un marché possible pour l'hydroxyde de lithium dans la production de batteries rechargeables. Le marché de l'hydroxyde de lithium à la source du type de pureté pourrait s'étendre de qualité supérieure, de qualité standard et de batterie.
La subdivision de l'hydroxyde de lithium de qualité standard est principalement suggérée pour la consommation dans les utilisations industrialisées. Il faut peu de contaminations minérales. Pourtant, il faut une petite solubilité dans l'eau. L'hydroxyde de lithium de qualité batterie [LiOH] prend une pureté au-delà de 99%. Il est consommé comme un précurseur de la batterie Li-ion et également dans les utilisations sur le terrain. Il faut une petite solubilité dans l'eau ainsi qu'une solubilité dans HCl. La subdivision du LiOH de qualité supérieure englobe précisément les petits, c'est-à-dire moins de 0,3% des contaminations minérales.
Le marché de l'hydroxyde de lithium à la source du type d'activité d'utilisation finale pourrait couvrir l'aérospatiale, l'électronique et l'électricité, la marine, le stockage d'énergie, le transport, la purification de l'air, la céramique et l'automobile. L'industrie de l'hydroxyde de lithium sur la source du type d'application pourrait englober la climatisation, le verre céramique, les lubrifiants et graisses, les batteries, le lavage au dioxyde de carbone, la synthèse chimique, le verre et la céramique et le ciment Portland.
L'hydroxyde de lithium [LiOH] est utilisé dans la fabrication de sels de lithium d'acides gras stéariques et supplémentaires. Ceux-ci sont alors et là utilisés comme des épaississants dans les graisses lubrifiantes. Un épaississant prend des possessions par exemple l'efficacité à une grande variété de températures et une plus grande confrontation à l'eau. La graisse au lithium est classiquement utilisée dans la fabrication, par exemple pour l'automobile et l'automobile. Le marché de l'hydroxyde de lithium sur la source de la zone par rapport aux métiers en termes d'apport, de bénéfices, de participation au marché et de pourcentage de développement pour la durée de la prévision pourrait couvrir l'Amérique du Nord, l'Europe, l'Asie-Pacifique, l'Amérique latine et le Moyen-Orient et l'Afrique.
Par la source de la géographie, l'Asie-Pacifique détient l'enjeu le plus important du marché en raison de l'acceptation croissante du métal léger dans les équipements de climatisation, de verre, de graisse, de batteries et autres. La subdivision des batteries occupe la part la plus importante et devrait continuer sa suprématie sur le marché grâce à des caractéristiques étonnantes présentées par exemple une plus grande efficacité, une concentration d'énergie.
L'Amérique du Nord augmente expressément en raison de la fabrication croissante de batteries lithium-ion dans la fabrication d'électronique et d'électricité. Il est prévu que l'augmentation des fonds dans la fabrication pour utilisation finale, par exemple dans l'aérospatiale, l'automobile et autres, devrait motiver le marché pendant la durée de la prévision.
L'Europe a connu un développement extraordinaire en raison de directives et de règles strictes appliquées par les gouvernements provinciaux pour suivre les produits légers dans les entreprises d'utilisation finale. On s'attend à ce que l'invention croissante et la progression technique des batteries lithium-ion, ainsi que des produits supplémentaires, poussent le développement, pendant la durée de la prédiction. L'Amérique latine devrait observer un développement avancé sur le marché en raison de la demande croissante d'hydroxyde de lithium dans les entreprises d'utilisation finale.
Le Moyen-Orient et l'Afrique devraient observer une croissance standard sur le marché en raison de l'ingestion croissante de matériaux à faible densité dans les tablettes, les smartphones et les appareils électroniques supplémentaires. La déclaration révise les métiers en termes de consommation d'hydroxyde de lithium sur le marché; en particulier en Amérique du Nord, en Europe, en Asie-Pacifique, en Amérique latine, au Moyen-Orient et en Afrique.
La solubilité de l'hydroxyde de lithium dans l'eau a été déterminée entre 220 et 650 F.La littérature a fourni des données pour des températures inférieures à 200 F.Un maximum dans la courbe a été trouvé à environ 240 et un minimum à 480 F.Les variations de solubilité, cependant, étaient relativement petit. A 40, la solubilité est de 12,7 g LiOH pour 100 g H / sub 2 / O, tandis qu'à 240, elle est de 17,7, et à 650 F, elle est de 16,5. Les pressions de vapeur de 4,76 wt. Des solutions d'hydroxyde de lithium à% (2,09 moles), 8,59% en poids (3,92 moles) et saturées (environ 6,25 moles) ont été mesurées en fonction de la température. À environ 685 F, la solution la plus diluée a présenté une dépression de la pression de vapeur d'environ 130 psi, l'intermédiaire de 154 psi et la saturée de 158 psi. La solution plus diluée a montré un plus grand écart par rapport à la loi de Raoult que les deux autres. Les données de pression de vapeur des solutions d'hydroxyde de sodium ont été comparées à celles de l'hydroxyde de lithium de concentration en poids et en molalité similaires.
Production d'hydroxyde de lithium et création d'une nouvelle société dans la préfecture de Fukushima
-Production domestique et ventes d'hydroxyde de lithium nécessaires en raison de l'augmentation de la capacité des batteries rechargeables-
12/04/2019
Toyota Tsusho Corporation («Toyota Tsusho») annonce que Toyota Tsusho et la société australienne de développement des ressources en lithium Orocobre Limited («Orocobre»), son partenaire dans la production de carbonate de lithium, ont décidé de démarrer la production d'hydroxyde de lithium à Naraha-machi, Futaba District, préfecture de Fukushima et ont créé une nouvelle coentreprise, Toyotsu Lithium Corporation. La société a pour objectif de démarrer la production au premier semestre 2021.
1. Origines
Toyota Tsusho, en collaboration avec Orocobre, a commencé la production de carbonate de lithium au Salar de Olaroz en Argentine à la fin de 2014, et à la fin de novembre 2018, il a été décidé d'augmenter la capacité de production. En plus de fournir du carbonate de lithium pour répondre à la demande croissante de batteries rechargeables automobiles, alors que la capacité des batteries rechargeables devrait augmenter parallèlement à l'innovation dans la technologie des batteries au lithium, Toyota Tsusho a également décidé de construire un cadre de production et d'approvisionnement pour le brut matériau, hydroxyde de lithium.
2. Aperçu
Toyota Tsusho a créé une société de production d'hydroxyde de lithium à Naraha-machi, district de Futaba, préfecture de Fukushima en tant que joint-venture avec Orocobre. Une usine de production sera également établie dans la même ville. Toyota Tsusho prévoit de se procurer les matières premières (carbonate de lithium) pour l'hydroxyde de lithium à produire à partir de sa base de production de lithium en Argentine, Sales de Jujuy SA («SDJ»), avec une capacité de production de 10 000 tonnes / an et un objectif de début de la production vers la première moitié de 2021. Notre société du groupe, Toyota Tsusho Material Incorporated, réalisera 100% des ventes et vendra le produit non seulement pour les batteries rechargeables automobiles, mais également pour d'autres industries. Cette opération est également éligible à des subventions du ministère japonais de l'Économie, du Commerce et de l'Industrie. Toyotsu Lithium Corporation prévoit d'embaucher plus de 50 nouveaux employés, contribuant à la revitalisation de l'économie locale et à l'accélération de la reconstruction.
En augmentant la production de carbonate de lithium et ce projet, Toyota Tsusho s'efforce de répondre à la demande sans cesse croissante de lithium accompagnant le passage aux véhicules électriques.
L'hydroxyde de lithium monohydraté de qualité technique est un hydroxyde de lithium à écoulement libre avec un minimum de 57% d'ingrédient actif.
Le monohydrate d'hydroxyde de lithium est généralement utilisé dans les batteries lithium-ion, les graisses lubrifiantes à faible bruit et de nombreuses formulations chimiques fines.
Secteurs: Bâtiment et construction, revêtements, énergie, encres, formulation de lubrifiants, traitement de l'eau
La demande d'hydroxyde de lithium augmente rapidement.
Le marché de l'hydroxyde de lithium est en expansion et la capacité de production mondiale actuelle ne répondra probablement pas à l'augmentation prévue de la demande.
Par exemple, l'hydroxyde de lithium est utilisé pour la purification des gaz et de l'air (comme absorbant de dioxyde de carbone), comme milieu de transfert de chaleur, comme électrolyte de batterie de stockage, comme catalyseur de polymérisation, dans les céramiques, dans les formulations de ciment Portland, dans la fabrication d'autres composés du lithium et en estérification, en particulier pour le stéarate de lithium.
Les batteries au lithium sont devenues la batterie de choix dans plusieurs nouvelles applications existantes et proposées en raison de leur rapport densité d'énergie / poids élevé, ainsi que de leur durée de vie utile relativement longue par rapport à d'autres types de batteries.
Les batteries au lithium sont utilisées pour plusieurs applications telles que les ordinateurs portables, les téléphones portables, les dispositifs médicaux et les implants (par exemple les stimulateurs cardiaques).
Les batteries au lithium sont également une option intéressante dans le développement de nouvelles automobiles, par exemple des véhicules hybrides et électriques, qui sont à la fois écologiques et «verts» en raison de la réduction des émissions et de la diminution de la dépendance aux hydrocarbures.
Une grande pureté peut être requise pour l'hydroxyde de lithium qui est utilisé, par exemple, pour diverses applications de batterie.
Il existe un nombre limité de producteurs d'hydroxyde de lithium.
En conséquence directe de l'augmentation de la demande de produits au lithium, les fabricants de batteries recherchent des sources supplémentaires et fiables de produits au lithium de haute qualité, par exemple l'hydroxyde de lithium.
Peu de méthodes ont été proposées jusqu'à présent pour préparer l'hydroxyde de lithium.
L'un d'eux est une méthode qui utilise des saumures naturelles comme matière de départ.
Les applications de batterie peuvent nécessiter de très faibles niveaux d'impuretés, notamment de sodium, de calcium et de chlorures.
La production d'hydroxyde de lithium avec une faible teneur en impuretés peut être difficile à moins qu'une ou plusieurs étapes de purification ne soient effectuées.
Ces étapes de purification supplémentaires augmentent le temps et le coût de fabrication du produit d'hydroxyde de lithium souhaité.
Les saumures naturelles sont également associées à des concentrations élevées de magnésium ou d'autres métaux qui peuvent rendre la récupération du lithium non rentable.
Ainsi, la production d'hydroxyde de lithium monohydraté à partir de saumures naturelles peut être une tâche difficile.
N ° CE / Liste: 215-183-4
N ° CAS: 1310-65-2
Hydroxyde de lithium
HYDROXYDE DE LITHIUM
Hydroxyde de lithium
hydroxyde de lithium
Hydroxyde de lithium (Li (OH))
SOLUTION D'HYDROXYDE DE LITHIUM
Noms CAS
Hydroxyde de lithium (Li (OH))
Noms IUPAC
hydroxyde de lithium
Hydroxyde de lithium (1+)
Hydrokside de lithium
Hydroxyde de lithium
hydroxyde de lithium
HYDROXYDE DE LITHIUM
Hydroxyde de lithium
Hydroxyde de lithium
hydroxyde de lithium
Hydroxyde de lithium
Hydroxyde de lithium
hydroxyde de lithium
Hydroxyde de lithium anhydre [pour la chimie organique générale]
Hydroxyde de lithium, monohydraté
Hydroxyde de lithium, monohydraté
Lithium idroxyde monohydraté
hydroxyde de lithium (1+)
hydroxyde d'ion lithium (1+)
oxyde de lithium (1+) ionique
lithium; hydroxyde
Hydroxyde de lithium
Hydroxyde de lithium monohydraté
Hydroxyde de lithium monohydraté
hydroxyde de lithium monohydraté
N ° CE / Liste: 603-454-3
N ° CAS: 1310-66-3
Hydroxyde de lithium (Li (OH)), monohydraté
Noms IUPAC
Hydroxyde de lithium
hydroxyde de lithium
Hydroxyde de lithium (Li (OH)), monohydraté
Hydroxyde de lithium hydraté
hydrate d'hydroxyde de lithium
MONOHYDRATE D'HYDROXYDE DE LITHIUM
Hydroxyde de lithium monohydraté
hydroxyde de lithium monohydraté
HYDROXYDE DE LITHIUM MONOHYDRATE min. 56%
Hydroxyde de lithium, monohydraté
hydroxyde de lithium, monohydraté
oxidanide d'hydrate d'ions lithium (1+)
lithium; hydroxyde; hydrate
Autres noms
Hydroxyde de lithium monohydraté
Hydroxyde de lithium, monohydraté
El hidróxido de litio es un compuesto inorgánico soluble en agua y ligeramente soluble en etanol y está disponible comercialmente en forma monohidrato (LiOH.H2O), que se considera una base fuerte.
Los hidróxidos de litio se utilizan para una variedad de aplicaciones, incluidas baterías de iones de litio, grasas de litio, tintes, resinas, recubrimientos, tratamiento de agua y muchos otros productos químicos especiales.
CE / No de lista: 215-183-4
No CAS: 1310-65-2
Hidróxido de litio
CE / No de lista: 603-454-3
No CAS: 1310-66-3
Hidróxido de litio (Li (OH)), monohidrato
Aplicaciones
Grasas: el hidróxido de litio se utiliza para producir sistemas espesantes a base de ácidos grasos que ofrecen una excelente estabilidad, mayor resistencia al agua que las grasas a base de sodio y mejor resistencia a altas temperaturas que las grasas a base de calcio.
Tintes, colorantes y tintas: El hidróxido de litio aumenta el brillo y la luminosidad de ciertos pigmentos y como agente fundente en pigmentos y esmaltes inorgánicos.
El hidróxido de litio también se utiliza en la producción de reactivos analíticos colorimétricos que se utilizan a menudo en pruebas de pH, calidad del agua y contenido de cloro.
En la tecnología de inyección de tinta, el hidróxido de litio evita el desarrollo de condiciones ácidas (pH bajo) durante el almacenamiento, lo que afecta negativamente tanto a la viscosidad de la tinta como a los componentes internos de la impresora.
Recubrimientos protectores: el hidróxido de litio se utiliza en pinturas y recubrimientos resistentes a la corrosión combinados con silicatos para mejorar la adhesión, prolongar la durabilidad y una excelente resistencia química.
En las aleaciones de aluminio para la industria aeroespacial, el hidróxido de litio permite un sellado a baja temperatura y en poco tiempo cuando se utiliza en revestimientos anodizados protectores.
El hidróxido de litio también proporciona propiedades de autocuración a los sistemas de recubrimiento orgánico.
Productos químicos finos y especiales: el hidróxido de litio se utiliza para producir resinas y polímeros especializados para las industrias alimentaria y de ropa protectora.
El hidróxido de litio también se utiliza en la fabricación de selladores para vidriado, adhesivos y masillas y en la producción de agroquímicos, farmacéuticos, aromatizantes, fragancias y reacciones de esterificación.
Tratamiento del agua: el hidróxido de litio se utiliza en los sistemas de agua de refrigeración para protegerlos contra la corrosión.
Funciones relacionadas
Construcción de edificio
Aglutinante
Fuerza mejorada
Formulación de lubricante
Modificador de viscosidad, espesante
Tratamiento de aguas
Inhibidor
Aplicaciones relacionadas
Construcción de edificio
Cementos
Cerámica
Adhesivos para hormigón
Revestimientos
Recubrimientos aeroespaciales
Recubrimientos Industriales
Recubrimientos marinos
Recubrimientos metálicos
Energía
Pilas
Formulación de lubricante
Formulación de grasas
Fórmula molecular: HLiO
Masa molar: 22,940
Número de registro CAS: 1310-65-2
Aspecto: Hidróxido de litio, anhidro, 99,995% (base de metales); Hidróxido de litio monohidrato, 98%; Hidróxido de litio, anhidro, 98%; Hidróxido de litio, anhidro, 99,995% (base de metales); Hidróxido de litio monohidrato, 98%; Hidróxido de litio, anhidro, 98%; cristales o gránulos blancos
Punto de fusión: 470 ° C
Punto de ebullición: 924 a 925
Solubilidad: soluble en agua. Ligeramente soluble en alcohol
HIDRÓXIDO DE LITIO
Número de CAS: 1310-65-2
Otro idioma: Hydroxyde de lithium
Nombre INCI: HIDRÓXIDO DE LITIO
Número EINECS / ELINCS: 215-183-4
Clasificación: Regulado
Restricción en Europa: Los límites y concentraciones máximos permitidos dependen del uso del ingrediente en:
a) Productos para alisar el cabello: 2% en uso general y 4.5% en uso profesional.
b) Reguladores de pH para depilatorios: pH <12,7.
c) Otros usos como reguladores de pH (solo para productos a aclarar): pH <11.
Redacción de las condiciones de empleo y advertencias:
a) - Uso general:
Contiene un agente alcalino
Evitar contacto visual
Peligro de ceguera
Mantener fuera del alcance de los niños
- Uso profesional :
Evitar contacto visual
Peligro de ceguera
b) Contiene un agente alcalino
Mantener fuera del alcance de los niños
Evitar contacto visual
Sus funciones (INCI)
Amortiguación: estabiliza el pH de los cosméticos
Cabello ondulado o alisado: modifica la estructura química del cabello, para darle el estilo requerido.
La mayor parte del hidróxido de litio se requiere para la producción de estearatos de litio, que son grasas lubricantes importantes para automóviles y aviones.
También se utiliza como purificador de aire debido a su efecto aglutinante de dióxido de carbono.
Esto es particularmente importante en viajes espaciales, en submarinos y en equipos de buceo con respiración pendular (rebreather).
Se puede agregar hidróxido de litio al cemento y es capaz de suprimir la reacción álcali-sílice.
El hidróxido de litio también es un posible aditivo en las baterías de níquel-hierro.
En los reactores de agua a presión, se agrega hidróxido de litio al circuito primario para neutralizar el ácido bórico y lograr un pH de aproximadamente 7,2.
Otras áreas de aplicación son los reveladores de fotografías, los productos cerámicos y la producción de boratos.
El hidróxido de litio es un compuesto inorgánico de fórmula LiOH. (H2O) n.
Tanto la forma anhidra como la hidratada son sólidos higroscópicos blancos.
Son solubles en agua y ligeramente solubles en etanol.
Ambos están disponibles comercialmente. Aunque está clasificado como una base fuerte, el hidróxido de litio es el hidróxido de metal alcalino más débil conocido.
Una de las principales aplicaciones del hidróxido de litio es la fabricación de cátodos para baterías recargables, que se utilizan en vehículos eléctricos.
El hidróxido de litio es el más preferido entre todos los compuestos de litio, ya que tienen un potencial electroquímico extremo y una baja densidad.
Los generosos subsidios para vehículos eléctricos y las estrictas regulaciones sobre el uso de vehículos convencionales por parte del gobierno son algunos de los factores clave que están impulsando el crecimiento de la producción de vehículos eléctricos en países, como China, que ocupa la mayor parte del mercado mundial de vehículos eléctricos. .
El segmento de aplicaciones de baterías del mercado mundial de hidróxido de litio es el segmento de aplicaciones clave.
Es ampliamente utilizado en la fabricación de materiales de cátodos para baterías de iones de litio.
Las baterías de litio se pueden clasificar en dos segmentos, a saber, desechables y recargables.
Las baterías de litio desechables utilizan litio en forma metálica, como ánodo.
Estas baterías tienen una vida útil prolongada (alta densidad de carga) en comparación con otras baterías estándar.
Estas baterías encuentran aplicaciones en dispositivos críticos de larga duración, como marcapasos y otros dispositivos médicos electrónicos, que se implantan durante muchos años.
Las aplicaciones de baterías se están moviendo hacia mayores requisitos de energía y menores costos, lo que significa que los avances en la tecnología de baterías de iones de litio serán esenciales para satisfacer la demanda de los consumidores.
A medida que la industria busca baterías más potentes y económicas, aún se están realizando cambios importantes en la tecnología.
Los investigadores están investigando sustitutos del material del ánodo para aumentar la capacidad de carga.
Algunas de las últimas tecnologías de baterías son: litio-azufre, litio-aire y oxígeno de litio.
Se espera que estas crecientes actividades de I + D para mejorar los sistemas de baterías de iones de litio ofrezcan numerosas oportunidades e impulsen el crecimiento del mercado en un futuro próximo.
El hidróxido de litio es un compuesto orgánico cristalino blanco higroscópico.
Se obtiene en forma anhidra, como base monohidrato (LiOH.H2O).
Estas bases monohidratadas se denominan bases fuertes.
Es soluble en agua pero no en etanol y otros.
Además, su alta densidad de energía, resistencia térmica, larga durabilidad y mínimo mantenimiento son las tendencias y factores importantes que influyen con confianza en el mercado.
Por lo tanto, se utilizan en diversas industrias de uso final como la automotriz, eléctrica y electrónica, marina, aeroespacial y otras.
El hidróxido de litio se fabrica a partir de diversas fuentes, como salmueras y rocas duras de petróleo.
Las salmueras son la fuente más común de producción de hidróxido de litio.
Debido a su naturaleza económica, los fabricantes de varios países han desarrollado su propia producción de hidróxido de litio.
Entre los diversos segmentos en el mercado de hidróxido de litio, se proyecta que el segmento de baterías se expandirá a un ritmo significativo debido al amplio consumo del compuesto en la producción de baterías de iones de litio (Li-Ion), vehículos híbridos y eléctricos (H / EV). , sistemas de almacenamiento de energía y otros.
Se estima que se proyecta que la creciente demanda del compuesto en grasas, vidrio cerámico y equipos de aire acondicionado impulsará el mercado debido a su peso reducido y la resistencia mejorada que ofrece el producto.
El mercado por uso final se clasifica además en automotriz, eléctrico y electrónico, marino, aeroespacial y otros.
Entre estos, el segmento eléctrico y electrónico tiene la mayor parte del mercado debido al creciente uso del producto en la industria.
Además, el uso cada vez mayor de hidróxido de litio en sistemas de purificación de gas en varios sectores como el marino, aeroespacial y otros está impulsado a impulsar el mercado durante el período de evaluación.
El mercado ha sido impulsado por la aplicación de esta regla en varios segmentos como baterías, vidrios, grasas y equipos de aire acondicionado.
Se estima que se prevé que la creciente innovación y el avance tecnológico en las baterías de iones de litio y otros productos impulsarán el crecimiento.
El hidróxido de litio es un compuesto inorgánico que tiene una formación cristalina higroscópica blanca.
Además, es una base fuerte y el hidróxido de metal alcalino más débil conocido. Además, lo usamos ampliamente en síntesis orgánica para promover la reacción debido a su fuerte basicidad.
Fórmula y estructura del hidróxido de litio
La fórmula química del hidróxido de litio es LiOH y su masa molar es 23,91 g / mol.
Además, existe en dos formas: una forma anhidra y una forma monohidrato (LiOH⋅H2O) que tiene una masa molar de 41,96 g / mol.
Generalmente, proviene de un catión de litio Li + y un anión de grupo hidroxilo OH -.
Además, es el único hidróxido alcalino que no presenta polimorfismo, y su red tiene una estructura tetragonal.
En la representación común que usamos para las moléculas orgánicas, podemos escribir su estructura como:
Fórmula de hidróxido de litio
Aparición de hidróxido de litio
No podemos encontrarlo libremente en la naturaleza porque es altamente reactivo y, en la naturaleza, podría reaccionar fácilmente con otros compuestos para formar otros compuestos. Además, algunos hidróxidos de litio / aluminio forman diversas mezclas en minerales minerales.
Preparación de hidróxido de litio
La cantidad máxima de hidróxido de litio se produce a partir de la reacción entre el hidróxido de calcio y el carbonato de litio que produce hidróxido de litio y carbonato de calcio:
En los laboratorios, el hidróxido de litio asciende por la reacción del óxido de litio con el agua.
Propiedades químicas del hidróxido de litio
En síntesis orgánica, es muy versátil como otros hidróxidos alcalinos (hidróxido de sodio, hidróxido de potasio, hidróxido de rubidio e hidróxido de cesio) porque estas bases más fuertes reaccionan fácilmente.
A temperatura ambiente, puede reaccionar con agua y dióxido de carbono.
Además, puede reaccionar con muchos otros metales como el oro, la plata, el cobre y el platino, por lo que ha sido un importante material de partida en la síntesis organometálica.
Usos del hidróxido de litio
La utilizamos en gran medida para producir jabones, grasas y lubricantes mediante la esterificación de grasas promovida por el carácter básico LiOH.
En submarinos, naves espaciales y en equipos de limpieza lo utilizan para absorber dióxido de carbono.
Lo más importante es que recientemente desarrollaron y estudiaron un nuevo tipo de baterías que consisten en hidróxido de litio.
Principalmente, lo usamos para producir lubricante y un espesante de grasa de litio popular es el 12-hidroxi estearato de litio, esa grasa lubricante de uso general debido a su alta resistencia al agua y su utilidad en un rango de temperaturas.
Además, las industrias lo utilizan como medio de transferencia de calor y como electrolito de batería de almacenamiento.
A menudo, las industrias los usan en cerámica y algunas formulaciones de cemento Portland.
Además, utilizamos litio-7 mejorado isotópicamente para alcalinizar el refrigerante del reactor en reactores de agua presurizada para el control de la corrosión.
El hidróxido de litio está presente en la grasa lubricante y también se utiliza en aires acondicionados y sistemas de refrigeración.
Las baterías de iones de litio y de polímero de litio se utilizan cada vez más como fuentes de energía.
El uso de hidróxido de litio en baterías alcalinas aumenta su capacidad en un 22%.
El hidróxido de litio es un compuesto inorgánico de fórmula LiOH.
Es un material cristalino higroscópico blanco.
El hidróxido de litio es soluble en agua y ligeramente soluble en etanol, y está disponible comercialmente en forma anhidra y como monohidrato (LiOH.H2O).
Si bien el hidróxido de litio es una base fuerte, es el hidróxido de metal alcalino más débil conocido.
El hidróxido de litio monohidrato se utiliza en la preparación de otras sales de litio, como catalizador en la producción de resinas alquídicas, en esterificaciones.
También se utiliza en la producción de jabones de litio, grasas, sulfonatos y acumuladores eléctricos.
Propiedades químicas, usos, producción de hidróxido de litio
Propiedades físicas
El hidróxido de litio es un cristal tetragonal blanco; índice de refracción 1,464; densidad 1,46 g / cm3; funde a 450 ° C; se descompone a 924 ° C; se disuelve en agua (12,8 g / 100 ga 20 ° C y 17,5 g / 100 ga 100 ° C); ligeramente soluble en alcohol.
Hidróxido de litio monohidrato
El hidróxido de litio monohidrato es un sólido cristalino monoclínico blanco; índice de refracción 1.460; densidad 1,51 g / cm3; soluble en agua, más soluble que la sal anhidra (22,3 gy 26,8 g / 100 ga 10 y 100 ° C, respectivamente); ligeramente soluble en alcohol; insoluble en éter.
Usos
El hidróxido de litio se usa como electrolito en ciertas baterías de almacenamiento alcalinas; y en la producción de jabones de litio.
Otros usos de este compuesto incluyen sus aplicaciones catalíticas en reacciones de esterificación en la producción de resinas alquídicas; en soluciones de revelado fotográfico; y como material de partida para preparar otras sales de litio.
Preparación
El hidróxido de litio se prepara mediante la reacción de carbonato de litio con hidróxido de calcio: Li2CO3 + Ca (OH) 2 → 2LiOH + CaCO3
Se filtra el carbonato de calcio y la solución se evapora y cristaliza.
El producto obtenido es el monohidrato LiOH • H2O.
El compuesto anhidro se obtiene calentando el hidrato por encima de 100 ° C en vacío o aire libre de dióxido de carbono.
El hidróxido también se puede preparar tratando óxido de litio con agua.
Reacción
El hidróxido de litio es una base.
Sin embargo, es menos básico que el hidróxido de sodio o potasio.
El compuesto sufre reacciones de neutralización con ácidos: LiOH + HCl → LiCl + H2O
Calentar el compuesto por encima de 800 ° C en vacío produce óxido de litio: 2LiOH Li2O + H2O
El hidróxido de litio absorbe fácilmente el dióxido de carbono, formando carbonato de litio: 2LiOH + CO2 → Li2CO3 + H2O
Al pasar el cloro a través de una solución de hidróxido de litio se obtiene hipoclorito de litio: LiOH + Cl2 → LiOCl + HCl
La saponificación de ácidos grasos con hidróxido de litio produce jabones de litio.
LiOH + CH3 (CH2) 16COOH → CH3 (CH2) 16COOLi + H2O
(ácido esteárico) (estearato de litio)
Propiedades químicas
El hidróxido de litio (LiOH) es un sólido blanco elaborado industrialmente como monohidrato (LiOH.H2O) al hacer reaccionar cal con un mineral de litio o con una sal obtenida a partir del mineral.
El hidróxido de litio se parece más a los hidróxidos del grupo 2 que a los hidróxidos del grupo 1.
Propiedades físicas
Cristales tetragonales blancos; índice de refracción 1,464; densidad 1,46 g / cm3; funde a 450 ° C; se descompone a 924 ° C; se disuelve en agua (12,8 g / 100 ga 20 ° C y 17,5 g / 100 ga 100 ° C); ligeramente soluble en alcohol.
El monohidrato es un sólido cristalino monoclínico blanco; índice de refracción 1.460; densidad 1,51 g / cm3; soluble en agua, más soluble que la sal anhidra (22,3 gy 26,8 g / 100 ga 10 y 100 ° C, respectivamente); ligeramente soluble en alcohol; insoluble en éter.
Usos
El compuesto es soluble en agua.
El compuesto se utiliza en la formulación de jabones de litio utilizados en grasas multiusos; también en la fabricación de diversas sales de litio; y como aditivo para el electrolito de acumuladores alcalinos.
El LiOH también es un absorbente liviano y eficiente para el dióxido de carbono.
Usos
El hidróxido de litio se utiliza en baterías de almacenamiento y jabones y como absorbente de CO2 en naves espaciales.
Definición
Un sólido cristalino blanco, LiOH, soluble en agua, ligeramente soluble en etanol y éter insoluble.
Se conoce como monohidrato (monoclínico; r.d. 1,51) y en forma anhidra (tetragonal, r.d.1,46; p.f. 450 ° C; se descompone a 924 ° C).
El compuesto se obtiene haciendo reaccionar cal con sales de litio o minerales de litio.
El hidróxido de litio es básico pero se parece más a los hidróxidos del grupo 2 que a los otros hidróxidos del grupo 1 (un ejemplo del primer miembro de un grupo periódico que tiene propiedades atípicas).
Descripción general
Un líquido transparente a blanco como el agua que puede tener un olor acre.
El contacto puede causar irritación severa a la piel, ojos y membranas mucosas.
El hidróxido de litio puede ser tóxico por ingestión, inhalación y absorción cutánea.
El hidróxido de litio se usa para fabricar otras sustancias químicas.
Reacciones de aire y agua
La dilución con agua puede generar suficiente calor como para provocar vapor o salpicaduras.
APLICACIONES
Como medio de transferencia de calor y como electrolito de batería de almacenamiento.
En cerámicas y algunas formulaciones de cemento Portland.
El hidróxido de litio (isotópicamente en litio-7) se utiliza para alcalinizar el refrigerante del reactor en reactores de agua presurizada para el control de la corrosión.
Baterías de iones de litio y paneles solares
Grasas y lubricantes
Aplicaciones especiales derivadas basadas en arriba.
Perfil de reactividad
LA SOLUCIÓN DE HIDRÓXIDO DE LITIO neutraliza los ácidos exotérmicamente para formar sales más agua.
Reacciona con ciertos metales (como el aluminio y el zinc) para formar óxidos o hidróxidos del metal y generar hidrógeno gaseoso.
Puede iniciar reacciones de polimerización en compuestos orgánicos polimerizables, especialmente epóxidos.
Puede generar gases inflamables y / o tóxicos con sales de amonio, nitruros, orgánicos halogenados, varios metales, peróxidos e hidroperóxidos. Puede servir como catalizador.
Reacciona cuando se calienta por encima de aproximadamente 84 ° C con soluciones acuosas de azúcares reductores distintos de la sacarosa, para generar niveles tóxicos de monóxido de carbono [Bretherick, 5ª Ed., 1995].
Peligro para la salud
TÓXICO; la inhalación, la ingestión o el contacto de la piel con el material pueden causar lesiones graves o la muerte.
El contacto con la sustancia fundida puede causar quemaduras graves en la piel y los ojos.
Evite cualquier contacto con la piel.
Los efectos del contacto o la inhalación pueden retrasarse. El fuego puede producir gases irritantes, corrosivos y / o tóxicos.
El escurrimiento del agua de dilución o control de incendios puede ser corrosivo y / o tóxico y causar contaminación.
Peligro de incendio
No combustible, la sustancia en sí no se quema pero puede descomponerse al calentarla para producir humos corrosivos y / o tóxicos.
Algunos son oxidantes y pueden encender materiales combustibles (madera, papel, aceite, ropa, etc.).
El contacto con metales puede generar gas hidrógeno inflamable. Los contenedores pueden explotar cuando se calientan.
Perfil de seguridad
Veneno por ingestión y vía subcutánea. Muy tóxico por inhalación.
Un corrosivo.
Cuando se calienta hasta su descomposición, emite humos tóxicos de Li.
Métodos de purificación
Cristaliza en agua caliente (3 ml / g) como monohidrato.
Se deshidrata a 150o en corriente de aire libre de CO2. Se sublima a 220o con descomposición parcial [Cohen Inorg Synth V 3 1957, Bravo Inorg Synth VII 1 1963].
Productos de preparación de hidróxido de litio y materias primas
Materias primas
Carbonato de litio Hidróxido de calcio
Nombre IUPAC: hidróxido de litio
Número CAS
1310-65-2
1310-66-3 (monohidrato)
No CAS: 1310-65-2
N. ° ONU: 2680
Número CE: 215-183-4
El hidróxido de litio monohidrato es un compuesto utilizado en la preparación de sales de litio.
El hidróxido de litio es un compuesto inorgánico de fórmula LiOH.
Es un material cristalino higroscópico blanco. Es soluble en agua y ligeramente soluble en etanol.
Está disponible comercialmente en forma anhidra y como monohidrato (LiOH • H2O), los cuales son bases fuertes.
Hidróxido de litio monohidrato
Un sólido granular de flujo libre que se utiliza en la producción de material cátodo activo para baterías de iones de litio.
También es muy adecuado para su uso en la producción de grasas, tintes, resinas, recubrimientos, tratamiento de agua y muchos otros productos químicos especiales de litio.
Mercados: Almacenamiento de energía y sistemas de baterías, Industrial, Grasa
No CAS: 1310-66-3
El hidróxido de litio es un hidróxido de metal alcalino.
1310-65-2 [RN]
215-183-4 [EINECS]
Hydroxyde de lithium [francés] [ACD / IUPAC Name]
Hidróxido de litio [ACD / IUPAC Name]
hidróxido de litio anhidro
Lithiumhydroxid [alemán] [ACD / IUPAC Name]
MFCD00011095 [número MDL]
[1310-65-2]
https://www.ebi.ac.uk/chebi/searchId.do?chebiId=CHEBI:33979
LiOH
litio e hidróxido
Deuteróxido de litio
Hidróxido de litio 98% +
Hidróxido de litio, anhidro
Hidróxido de litio, calcinado
Hidróxido de litio, monohidrato, grado de metales traza 99,8%
MFCD00149772 [número MDL]
El hidróxido de litio (LiOH) es un hidróxido de metal alcalino
La solución de cloruro de litio en agua por electrólisis forma LiOH.
En aparatos respiratorios y submarinos, se utiliza para absorber dióxido de carbono.
Se ha informado de un estudio sobre el mecanismo redox del dióxido de titanio (TiO2) usando voltamperometría cíclica, difracción de rayos X, espectroscopía de fotoelectrones de rayos X (XPS) y espectroscopía de infrarrojos por transformada de Fourier (FTIR) en el electrolito acuoso de LiOH.
Solicitud
El hidróxido de litio se puede utilizar en los siguientes procesos:
• Síntesis de películas delgadas de óxido de zinc dopado con litio (ZnO). [1]
• Preparación de catalizadores de gliceróxido / hidróxido de litio por reacción con glicerol. [4]
• Como catalizador para generar cetonas insaturadas mediante la adición de Michael de compuestos de β-dicarbonilo. [5]
El hidróxido de litio es una fuente de litio cristalina altamente insoluble en agua para usos compatibles con entornos de pH más alto (básico).
El hidróxido, el anión OH- compuesto por un átomo de oxígeno unido a un átomo de hidrógeno, está comúnmente presente en la naturaleza y es una de las moléculas más estudiadas en química física.
Los compuestos de hidróxido tienen diversas propiedades y usos, desde la catálisis básica hasta la detección de dióxido de carbono.
En un experimento decisivo de 2013, los científicos de JILA (el Instituto Conjunto de Astrofísica de Laboratorio) lograron el enfriamiento por evaporación de compuestos por primera vez utilizando moléculas de hidróxido, un descubrimiento que puede conducir a nuevos métodos para controlar reacciones químicas y podría afectar una variedad de disciplinas, incluyendo la ciencia atmosférica y las tecnologías de producción de energía
Producción
La materia prima preferida es la espodumena de roca dura, donde el contenido de litio se expresa como% de óxido de litio.
Ruta del carbonato de litio
El hidróxido de litio a menudo se produce industrialmente a partir de carbonato de litio en una reacción de metátesis con hidróxido de calcio: [5]
Li2CO3 + Ca (OH) 2 → 2 LiOH + CaCO3
El hidrato producido inicialmente se deshidrata calentando al vacío hasta 180 ° C.
Ruta del sulfato de litio
Una ruta alternativa implica la intermediación del sulfato de litio: [6] [7]
α-espodumena → β-espodumena
β-espodumena + CaO → Li2O + ...
Li2O + H2SO4 → Li2SO4 + H2O
Li2SO4 + 2 NaOH → Na2SO4 + 2 LiOH.
Los principales subproductos son el yeso y el sulfato de sodio, que tienen cierto valor de mercado.
Entorno comercial
Según Bloomberg, Ganfeng Lithium Co. Ltd. [8] (GFL o Ganfeng) y Albemarle fueron los mayores productores en 2020 con alrededor de 25kt / a, seguidos por Livent (FMC) y SQM.
Se prevé una nueva capacidad significativa para seguir el ritmo de la demanda impulsada por la electrificación de los vehículos.
Ganfeng expandirá la capacidad química de litio a 85,000 toneladas, agregando la capacidad arrendada a Jiangte, Ganfeng se convertirá en el mayor productor de hidróxido de litio a nivel mundial en 2021.
La planta de Kemerton WA de Albemarle, originalmente planeada para entregar 100kt / a, se ha reducido a 50kt / yy.
en 2023 AVZ Minerals, [11] una empresa australiana, planea producir Sulfato de Litio Primario (PLS) de alta pureza para baterías que contiene más del 80% de litio.
PLS es un producto químico de litio nuevo en el mercado en la producción de hidróxido de litio (un precursor de la batería de iones de litio).
En 2020, la planta de Tianqi Lithium en Kwinana, Australia Occidental, es el mayor productor, con una capacidad de 48 kt / a.
Aplicaciones
Baterías de iones de litio
El hidróxido de litio se consume principalmente en la producción de materiales de cátodos para baterías de iones de litio, como el óxido de cobalto de litio (LiCoO2) y el fosfato de hierro y litio.
Se prefiere sobre el carbonato de litio como precursor de los óxidos de litio, níquel, manganeso y cobalto.
Grasa
Un espesante de grasa de litio popular es el 12-hidroxiestearato de litio, que produce una grasa lubricante de uso general debido a su alta resistencia al agua y su utilidad en un rango de temperaturas.
Lavado de dióxido de carbono
Más información: depurador de dióxido de carbono
El hidróxido de litio se utiliza en sistemas de purificación de gas respirable para naves espaciales, submarinos y rebreathers para eliminar el dióxido de carbono del gas exhalado mediante la producción de carbonato de litio y agua:
2 LiOH • H2O + CO2 → Li2CO3 + 3 H2O
o
2 LiOH + CO2 → Li2CO3 + H2O
Este último, el hidróxido anhidro, se prefiere por su menor masa y menor producción de agua para los sistemas de respiración de las naves espaciales.
Un gramo de hidróxido de litio anhidro puede eliminar 450 cm3 de dióxido de carbono gaseoso.
El monohidrato pierde su agua a 100-110 ° C.
Precursor
El hidróxido de litio, junto con el carbonato de litio, es un intermedio clave utilizado para la producción de otros compuestos de litio, ilustrado por su nosotros en la producción de fluoruro de litio:
LiOH + HF → LiF + H2O.
Otros usos
También se utiliza en cerámica y algunas formulaciones de cemento Portland. El hidróxido de litio (enriquecido isotópicamente en litio-7) se utiliza para alcalinizar el refrigerante del reactor en reactores de agua a presión para el control de la corrosión.
La solución de hidróxido de litio aparece como un líquido transparente a blanco como el agua que puede tener un olor acre. El contacto puede causar irritación severa a la piel, ojos y membranas mucosas. Puede ser tóxico por ingestión, inhalación y absorción cutánea. Se utiliza para fabricar otros productos químicos.
Fórmula química LiOH
Masa molar
23,95 g / mol (anhidro)
41,96 g / mol (monohidrato)
Aspecto: sólido blanco higroscópico
Olor: ninguno
Densidad
1,46 g / cm3 (anhidro)
1,51 g / cm3 (monohidrato)
Punto de fusión: 462 ° C (864 ° F; 735 K)
Punto de ebullición: 924 ° C (1,695 ° F; 1,197 K) se descompone
solubilidad en agua
(anhidro:)
12,7 g / 100 ml (0 ° C)
12,8 g / 100 ml (20 ° C)
17,5 g / 100 ml (100 ° C)
(monohidrato :)
22,3 g / 100 ml (10 ° C)
26,8 g / 100 ml (80 ° C)
Solubilidad en metanol
9,76 g / 100g (anhidro; 20 ° C, 48 horas de mezcla)
13,69 g / 100g (monohidrato; 20 ° C, 48 horas de mezcla)
Solubilidad en etanol
2,36 g / 100g (anhidro; 20 ° C, 48 horas de mezcla)
2,18 g / 100g (monohidrato; 20 ° C, 48 horas de mezcla)
Solubilidad en isopropanol
0 g / 100g (anhidro; 20 ° C, 48 horas de mezcla)
0,11 g / 100g (monohidrato; 20 ° C, 48 horas de mezcla)
Basicidad (pKb) −0,04
Anión de monóxido de litio de base conjugada
Susceptibilidad magnética (χ) −12,3 · 10−6 cm3 / mol
Índice de refracción (nD)
1.464 (anhidro)
1.460 (monohidrato)
Hidróxido de litio
1310-65-2
Hidrato de litio
Hidróxido de litio anhidro
Hidróxido de litio (Li (OH))
LiOH
Litiohidróxido
Hidróxido de litio
litio; hidróxido
UNII-903YL31JAS
Hidróxido de litio anhidro
903YL31JAS
MFCD00011095
hidróxido de litio
Hidróxido de litio, 98%, puro, anhidro
EINECS 215-183-4
UN2679
UN2680
hidroxido de litio
hidróxido de litio
hidróxido de litio
hidróxido de litio
Li.HO
Hidróxido de litio (2H)
EC 215-183-4
Hidróxido de litio, solución
Hidróxido de litio, calcinado
CHEBI: 33979
DTXSID70893845
EINECS 235-287-3
8808AF
ANW-19255
STL185539
AKOS015904130
AKOS025264482
AKOS037479138
DB14506
Polvo de hidróxido de litio, grado reactivo
Hidróxido de litio, grado reactivo, 98%
MONOHIDRATO DE HIDRÓXIDO DE LITIO-6
Hidróxido de litio, monohidrato o hidróxido de litio, sólido [UN2680] [Corrosivo]
SC-79761
FT-0627906
L0225
Hidróxido de litio, polvo, grado reactivo,> = 98%
Q407613
Hidróxido de litio, solución [UN2679] [Corrosivo]
Hidróxido de litio, monohidrato o hidróxido de litio, sólido
Hidróxido de litio, monohidrato, grado de metales traza 99,8%
Descripción general
El hidróxido de litio monohidrato (LiOH.H2O) es una fuente de litio que se puede preparar a partir de carbonato de litio mediante electrólisis de membrana.
Solicitud
LiOH.H2O se puede utilizar en la preparación de películas de cátodos porosos para la fabricación de baterías de litio.
También se puede utilizar en el desarrollo de baterías de litio y oxígeno.
Fórmula de hidróxido de litio
El hidróxido de litio es un compuesto básico inorgánico. Se utiliza principalmente en síntesis orgánica para promover la reacción debido a su fuerte basicidad.
Fórmula y estructura: La fórmula química del hidróxido de litio es LiOH y su masa molar es 23,91 g mol-1.
Existe en dos formas: la anhidra y la monohidrato LiOH.H2O, que tiene una masa molar de 41,96 g mol-1.
En general, la molécula de hidróxido de litio está formada por el catión litio Li + y el grupo hidroxilo OH-.
El hidróxido de litio es el único hidróxido alcalino que no presenta polimorfismo, y su red tiene una estructura tetragonal.
Su estructura química se puede escribir como se muestra a continuación, en las representaciones comunes que se utilizan para las moléculas orgánicas.
Ocurrencia: El hidróxido de litio no se encuentra libremente en la naturaleza.
Es muy reactivo y si estuviera en la naturaleza podría reaccionar fácilmente para formar otros compuestos.
Sin embargo, en los minerales se pueden encontrar algunos hidróxidos de litio / aluminio que forman diversas mezclas.
Preparación: la mayor parte del hidróxido de litio se produce a partir de la reacción entre el carbonato de litio y el hidróxido de calcio.
Esta reacción produce hidróxido de litio y también carbonato de calcio:
Li2CO3 + Ca (OH) 2 → 2 LiOH + CaCO3
También se prepara a partir de la reacción de óxido de litio y agua:
Li2O + H2O → 2 LiOH
Propiedades físicas: El hidróxido de litio es un sólido blanco higroscópico con un olor acre.
Su densidad es 1,46 g mL-1 en la sal anhidra y 1,51 g mL-1 en el monohidrato.
Los puntos de fusión y ebullición son 462 ºC y 924 ºC, respectivamente.
Es poco soluble en agua, etanol y metanol e isopropanol insoluble.
Propiedades químicas: El hidróxido de litio y los otros hidróxidos alcalinos (NaOH, KOH, RbOH y CsOH) son muy versátiles para usar en síntesis orgánica porque son bases más fuertes que reaccionan fácilmente.
Puede reaccionar con agua y dióxido de carbono a temperatura ambiente.
También puede reaccionar con muchos metales como Ag, Au, Cu y Pt, por lo que ha sido un importante material de partida en la síntesis organometálica.
Usos: El hidróxido de litio se utiliza en gran medida para producir jabones, grasas y lubricantes mediante la esterificación de grasas promovida por el carácter básico de LiOH.
Se ha utilizado para absorber dióxido de carbono en submarinos, naves espaciales y en equipos de limpieza.
El hidróxido de litio y otros compuestos de litio se han utilizado recientemente para desarrollar y estudiar nuevos tipos de baterías.
Efectos sobre la salud / peligros para la seguridad: El contacto con hidróxido de litio puede causar daños graves a los ojos, el sistema respiratorio y la piel.
Puede ser extremadamente tóxico por ingestión, absorción cutánea e inhalación. Puede reaccionar violentamente con el agua. Cuando se calienta puede producir humos tóxicos.
El hidróxido de litio se genera por la reacción del metal litio o LiH con H2O, y la forma química estable a temperatura ambiente es el monohidrato LiOH.H2O no delicuescente.
Pierde agua cristalina para formar anhídrido LiOH casi por encima de 423 K (150 ° C) por calentamiento y luego se funde a 735 K (462 ° C), que es más alta que la temperatura de fusión del NaOH o KOH.
Sin embargo, solo el LiOH se descompone en óxido (Li2O) y H2O al calentarlo de manera diferente a otros hidróxidos alcalinos.
Las propiedades químicas generales del LiOH son relativamente suaves y algo similares a los hidróxidos alcalinotérreos que a otros hidróxidos alcalinos.
Por lo tanto, la manipulación de LiOH no es difícil, aunque absorbe fuertemente CO2 en el aire.
Aunque los valores de los cambios de energía libre de Gibbs estándar son diferentes cuando el LiOH se funde o se disuelve, las diferencias no son grandes y pueden no ser tan importantes para la discusión cualitativa.
El cambio del carbonato de litio al hidróxido de litio
Hasta hace muy poco, el carbonato de litio ha sido el foco de muchos productores de baterías para vehículos eléctricos, porque los diseños de baterías existentes requieren cátodos que utilicen esta materia prima.
Sin embargo, esto está a punto de cambiar.
El hidróxido de litio también es una materia prima clave en la producción de cátodos de batería, pero en la actualidad se encuentra en un suministro mucho menor que el carbonato de litio.
Si bien es un producto más especializado que el carbonato de litio, también lo utilizan los principales productores de baterías, que compiten con la industria de lubricantes industriales por la misma materia prima.
Como tal, se espera que los suministros de hidróxido de litio posteriormente sean aún más escasos.
Las ventajas clave de los cátodos de las baterías de hidróxido de litio en relación con otros compuestos químicos incluyen una mejor densidad de potencia (más capacidad de la batería), un ciclo de vida más largo y características de seguridad mejoradas.
Por esta razón, la demanda de la industria de las baterías recargables ha mostrado un fuerte crecimiento a lo largo de la década de 2010, con el uso creciente de baterías de iones de litio más grandes en aplicaciones automotrices.
En 2019, las baterías recargables representaron el 54% de la demanda total de litio, casi en su totalidad a partir de tecnologías de baterías de iones de litio.
Aunque el rápido aumento de las ventas de vehículos híbridos y eléctricos ha dirigido la atención hacia el requisito de compuestos de litio, la caída de las ventas en la segunda mitad de 2019 en China, el mercado más grande de vehículos eléctricos, y una reducción global en las ventas causada por bloqueos relacionados con el COVID. La pandemia -19 en la primera mitad de 2020 ha frenado a corto plazo el crecimiento de la demanda de litio, al afectar la demanda tanto de baterías como de aplicaciones industriales.
Sin embargo, los escenarios a más largo plazo continúan mostrando un fuerte crecimiento para la demanda de litio durante la próxima década, y Roskill pronostica que la demanda superará los 1,0Mt LCE en 2027, con un crecimiento superior al 18% anual hasta 2030.
Esto refleja la tendencia a invertir más en la producción de LiOH en comparación con LiCO3; y aquí es donde entra en juego la fuente de litio: la roca de espodumena es significativamente más flexible en términos de proceso de producción.
Permite una producción optimizada de LiOH mientras que el uso de salmuera de litio normalmente conduce a través de LiCO3 como intermediario para producir LiOH.
Por lo tanto, el costo de producción de LiOH es significativamente menor con espodumena como fuente en lugar de salmuera.
Está claro que, con la gran cantidad de salmuera de litio disponible en el mundo, eventualmente se deben desarrollar nuevas tecnologías de proceso para aplicar eficientemente esta fuente.
Con varias empresas investigando nuevos procesos, eventualmente veremos esto venir, pero por ahora, la espodumena es una apuesta más segura.
Descubierto en 1817 por el químico sueco Johan August Arfwedson en el mineral petalita, el litio también se encuentra en depósitos de salmuera y como sales en manantiales minerales; su concentración en agua de mar es de 0,1 partes por millón (ppm). El litio también se encuentra en minerales de pegmatita, como espodumena (LiAlSi2O6) y lepidolita (de estructura variable), o en minerales de ambligonita (LiAlFPO4), con contenidos de Li2O que oscilan entre el 4 y el 8,5 por ciento. Constituye aproximadamente el 0,002 por ciento de la corteza terrestre.
Hasta la década de 1990, el mercado de productos químicos y metales del litio estaba dominado por la producción estadounidense a partir de depósitos minerales, pero a principios del siglo XXI la mayor parte de la producción se derivaba de fuentes no estadounidenses; Australia, Chile y Portugal fueron los mayores proveedores del mundo. (Bolivia tiene la mitad de los depósitos de litio del mundo, pero no es un gran productor de litio). La principal forma comercial es el carbonato de litio, Li2CO3, producido a partir de minerales o salmueras mediante varios procesos diferentes.
La adición de ácido clorhídrico (HCl) produce cloruro de litio, que es el compuesto utilizado para producir litio metálico por electrólisis.
El metal de litio se produce por electrólisis de una mezcla fundida de cloruros de litio y potasio.
El punto de fusión más bajo de la mezcla (400–420 ° C o 750–790 ° F) en comparación con el del cloruro de litio puro (610 ° C o 1,130 ° F) permite el funcionamiento de la electrólisis a temperaturas más bajas. Dado que el voltaje al que tiene lugar la descomposición del cloruro de litio es menor que el del cloruro de potasio, el litio se deposita con un nivel de pureza superior al 97 por ciento. Los ánodos de grafito se utilizan en la producción electrolítica de litio, mientras que los cátodos están hechos de acero.
El litio puro formado en el cátodo se fusiona en la superficie del electrolito para formar un charco fundido, que está protegido de la reacción con el aire por una fina película del electrolito.
El litio se extrae de la celda y se vierte vertiéndolo en un molde a una temperatura solo ligeramente por encima del punto de fusión, dejando atrás el electrolito solidificado.
A continuación, el litio solidificado se vuelve a fundir y los materiales insolubles en la masa fundida flotan hacia la superficie o se hunden hasta el fondo del recipiente de fusión.
La etapa de refundición reduce el contenido de potasio a menos de 100 partes por millón.
El metal de litio, que se puede estirar en alambre y enrollar en láminas, es más blando que el plomo pero más duro que los otros metales alcalinos y tiene la estructura cristalina cúbica centrada en el cuerpo.
Muchas aleaciones de litio se producen directamente mediante la electrólisis de sales fundidas, que contienen cloruro de litio en presencia de un segundo cloruro, o mediante el uso de materiales catódicos que interactúan con el litio depositado, introduciendo otros elementos en la masa fundida.
Usos importantes
Las principales aplicaciones industriales del litio metálico se encuentran en la metalurgia, donde el elemento activo se utiliza como limpiador (eliminador de impurezas) en el refinado de metales como hierro, níquel, cobre y zinc y sus aleaciones.
El litio elimina una gran variedad de elementos no metálicos, incluidos el oxígeno, el hidrógeno, el nitrógeno, el carbono, el azufre y los halógenos.
El litio se utiliza en gran medida en síntesis orgánica, tanto en reacciones de laboratorio como industrialmente.
Un reactivo clave que se produce comercialmente a gran escala es el n-butillitio, C4H9Li.
Su principal uso comercial es como iniciador de polimerización, por ejemplo, en la producción de caucho sintético.
También se utiliza ampliamente en la producción de otros productos químicos orgánicos, especialmente productos farmacéuticos.
Debido a su peso ligero y su gran potencial electroquímico negativo, el metal de litio, ya sea puro o en presencia de otros elementos, sirve como ánodo (electrodo negativo) en muchas baterías primarias de litio no recargables.
Desde principios de la década de 1990, se ha trabajado mucho en las baterías de almacenamiento de litio recargables de alta potencia para vehículos eléctricos y para almacenamiento de energía.
El más exitoso de estos proporciona la separación del ánodo y un cátodo como LiCoO2 por un polímero conductor libre de solvente que permite la migración del catión de litio, Li +. Las baterías de litio recargables más pequeñas se utilizan ampliamente para teléfonos celulares, cámaras y otros dispositivos electrónicos.
Las aleaciones ligeras de litio y magnesio y las resistentes aleaciones de litio y aluminio, más duras que el aluminio solo, tienen aplicaciones estructurales en la industria aeroespacial y otras industrias.
El litio metálico se utiliza en la preparación de compuestos como el hidruro de litio.
Propiedades químicas
En muchas de sus propiedades, el litio exhibe las mismas características que los metales alcalinos más comunes, sodio y potasio.
Por lo tanto, el litio, que flota en el agua, es muy reactivo con él y forma fuertes soluciones de hidróxido, produciendo hidróxido de litio (LiOH) e hidrógeno gaseoso.
El litio es el único metal alcalino que no forma el anión, Li−, en solución o en estado sólido.
El litio es químicamente activo y pierde rápidamente uno de sus tres electrones para formar compuestos que contienen el catión Li +.
Muchos de estos difieren notablemente en solubilidad de los compuestos correspondientes de los otros metales alcalinos.
El carbonato de litio (Li2CO3) exhibe la notable propiedad de solubilidad retrógrada; es menos soluble en agua caliente que en fría.
El litio y sus compuestos imparten un color carmesí a una llama, que es la base de una prueba de su presencia.
Normalmente se conserva en aceite mineral porque reacciona con la humedad del aire.
Los compuestos de organolitio, en los que el átomo de litio no está presente como ión Li + pero está unido directamente a un átomo de carbono, son útiles para fabricar otros compuestos orgánicos. El butillitio (C4H9Li), que se utiliza en la fabricación de caucho sintético, se prepara mediante la reacción de bromuro de butilo (C4H9Br) con litio metálico.
En muchos aspectos, el litio también muestra similitudes con los elementos del grupo alcalinotérreo, especialmente el magnesio, que tiene radios atómicos e iónicos similares.
Esta similitud se observa en las propiedades de oxidación, formándose normalmente el monóxido en cada caso.
Las reacciones de los compuestos de organolitio también son similares a las reacciones de Grignard de los compuestos de organomagnesio, un procedimiento de síntesis estándar en química orgánica.
Varios de los compuestos de litio tienen aplicaciones prácticas.
El hidruro de litio (LiH), un sólido cristalino gris producido por la combinación directa de sus elementos constituyentes a temperaturas elevadas, es una fuente fácil de hidrógeno, liberando instantáneamente ese gas al ser tratado con agua.
También se utiliza para producir hidruro de litio y aluminio (LiAlH4), que reduce rápidamente los aldehídos, cetonas y ésteres carboxílicos a alcoholes.
El hidróxido de litio (LiOH), que se obtiene comúnmente por reacción de carbonato de litio con cal, se usa para hacer sales de litio (jabones) de ácidos esteáricos y otros ácidos grasos; estos jabones se utilizan ampliamente como espesantes en grasas lubricantes.
El hidróxido de litio también se usa como aditivo en el electrolito de baterías de almacenamiento alcalinas y como absorbente de dióxido de carbono. Otros compuestos de importancia industrial incluyen cloruro de litio (LiCl) y bromuro de litio (LiBr).
Forman salmueras concentradas capaces de absorber la humedad aérea en un amplio rango de temperaturas; estas salmueras se emplean comúnmente en grandes sistemas de refrigeración y aire acondicionado.
El fluoruro de litio (LiF) se utiliza principalmente como agente fundente en esmaltes y vidrios.
Se espera que la producción de hidróxido de litio supere al carbonato de litio en los próximos cinco años en respuesta a los cambios en los materiales de las baterías de los vehículos eléctricos (EV), escucharon los delegados en la Conferencia de Baterías Automotrices Avanzadas (AABC) en Estrasburgo, Francia.
El carbonato de litio representó alrededor del 60 por ciento de la demanda de litio en 2018, pero el desarrollo de la tecnología de baterías está aumentando la demanda de hidróxido de litio, que se espera que represente una mayor participación del mercado para 2024, dijo Bart Vanden Bossche, director de ventas del productor chileno SQM. Se espera que la demanda de carbonato de litio aumente a una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) de 10-14 por ciento en 2018-27, mientras que la demanda de hidróxido de litio aumentará a una tasa compuesta anual de 25-29 por ciento.
Las preocupaciones de los consumidores sobre el rango de conducción de los vehículos eléctricos han llevado al gobierno de China, el mercado de vehículos eléctricos más grande del mundo, a utilizar subsidios para incentivar la producción de baterías de iones de litio con mayores densidades de energía. Eso ha precipitado un cambio a los fabricantes de materiales de cátodos que utilizan compuestos de níquel-cobalto-manganeso de litio (NCM) y níquel-cobalto-aluminio de litio (NCA) en lugar de fosfato de hierro y litio (LFP).
Pero el mayor contenido de níquel en los cátodos NCM puede presentar desafíos en términos de estabilidad química. Si los metales se utilizan en una proporción de seis partes de níquel a dos partes de cobalto y dos partes de manganeso (6-2-2), o 8-1-1, en lugar de 1-1-1 o 5-3-2 como en En el pasado, la química requiere hidróxido de litio en lugar de carbonato de litio. Los cátodos que utilizan una proporción de 8-1-1 están lejos de la viabilidad comercial, debido a problemas de seguridad con la química, escucharon los delegados.
A medida que el contenido de níquel se acerca al 60pc, la temperatura más alta requerida para sintetizar el material del cátodo con carbonato de litio daña la estructura cristalina del cátodo y cambia el estado de oxidación del níquel metálico. Pero el hidróxido de litio permite una síntesis rápida y completa a temperaturas más bajas, lo que aumenta el rendimiento y la vida útil de la batería, dijo Marina Yakovleva, gerente comercial global para el desarrollo de nuevos productos y tecnología en el productor de litio Livent.
Los flujos comerciales reflejan el uso cada vez mayor de cátodos NCM de litio. China importó 20394 toneladas de óxido NCM de Corea del Sur y Japón en 2018, frente a las 9142 toneladas de 2017 y las 2352 toneladas de 2015, según muestran los datos de Global Trade Tracker.
Ese cambio en la demanda está impulsando a los productores a expandir su producción de hidróxido de litio y cambiando los proyectos mineros hacia el desarrollo de la producción de hidróxido de litio en lugar de carbonato de litio.
"La industria tiene que hacer las inversiones necesarias", dijo Vanden Bossche de SQM. "Será un cambio bastante dramático para los productores de litio". La producción de hidróxido de litio ha sido típicamente un proceso de dos pasos, utilizando salmueras de litio para producir carbonato de litio, y luego convirtiendo el carbonato de litio en hidróxido de litio.
Pero la extracción de espodumena de litio de roca dura está aumentando, y los productores pueden usar esto para procesar carbonato o hidróxido por el mismo costo. "Las empresas buscarán una conversión más directa en hidróxido o estarán en desventaja", dijo Vanden Bossche.
Los productores de salmuera continuarán produciendo carbonato como primer paso, pero buscarán formas de reducir los costos. SQM está ampliando su capacidad de carbonato de litio por etapas a 180.000 t / año desde 70.000 t / año, mientras que ha recibido permisos para ampliar su capacidad de hidróxido de litio a 32.000 t / año desde 13.500 t / año. La compañía busca diversificar aún más su producción, después de haber invertido en un proyecto australiano de espodumena con producción de hidróxido de litio y comenzado a buscar oportunidades para invertir en otros países.
Infinity Lithium, con sede en Australia, está desarrollando un proyecto en España y ha cambiado su enfoque hacia la producción de hidróxido de litio en lugar de carbonato de litio. El costo de producir hidróxido de litio a partir de depósitos de rocas de espodumena está por debajo del costo de producción de las salmueras y, en el futuro, el hidróxido representará la mayor parte del litio producido, dijo el vicepresidente de estrategia corporativa y desarrollo comercial de Infinity, Vincent Ledoux Pedailles.
El hidróxido de litio [LiOH] es un compuesto mineral. Es insoluble en agua y parcialmente soluble en etanol. Existe a escala comercial como monohidrato [LiOH.H2O] y en condición anhidra.
En la fuente del nivel de pureza, existe en grado técnico y grado de batería. El hidróxido de litio se produce en masa por reacción de metátesis entre el carbonato de litio y el hidróxido de calcio. Descubre un amplio uso en la fabricación de lubricantes industriales y baterías.
Debido a las posesiones de hidróxido de litio de mejor calidad, en comparación con destilados adicionales, con frecuencia se lo prefiere en el equipo de la batería nueva. Además, existe un posible mercado para el hidróxido de litio en la producción de baterías recargables. El mercado de hidróxido de litio en la fuente de tipo de pureza podría abarcar de grado superior, grado estándar, grado de batería.
La subdivisión de hidróxido de litio de grado estándar se sugiere principalmente para el consumo en usos industrializados. Requiere poca contaminación mineral. Sin embargo, requiere poca solubilidad en agua. El hidróxido de litio de grado de batería [LiOH] lleva la pureza más allá del 99%. Se consume como precursor de la batería de iones de litio y también en usos de campo. Requiere poca solubilidad en agua en agua junto con solubilidad en HCl. La subdivisión de LiOH de grado superior abarca precisamente pequeñas, es decir, por debajo del 0,3% de las contaminaciones minerales.
El mercado de hidróxido de litio en la fuente del tipo de negocio de uso final podría abarcar la industria aeroespacial, electrónica y eléctrica, marina, almacenamiento de energía, transporte, purificación de aire, cerámica y automóvil. La industria del hidróxido de litio en la fuente del tipo de aplicación podría abarcar aire acondicionado, vidrio cerámico, lubricante y grasa, baterías, depuración con dióxido de carbono, síntesis química, vidrio y cerámica y cemento Portland.
El hidróxido de litio [LiOH] se utiliza en la fabricación de sales de litio de ácidos grasos esteáricos y adicionales. Estos se utilizan entonces como espesantes en grasas lubricantes. Un espesante adquiere propiedades, por ejemplo, efectividad a una amplia variedad de temperaturas y mayor confrontación con el agua. La grasa de litio se utiliza clásicamente en la fabricación, por ejemplo, de automóviles y automóviles. El mercado de hidróxido de litio en la fuente del Área con respecto a las Operaciones en términos de ingesta, Beneficios, Participación de mercado y Porcentaje de desarrollo durante la duración de la predicción podría abarcar América del Norte, Europa, Asia Pacífico, América Latina y Medio Oriente y África.
Por origen geográfico, Asia Pacífico ostenta la participación más importante del mercado debido a la creciente aceptación del metal ligero en equipos de aire acondicionado, vidrios, grasas, baterías y otros. La subdivisión de baterías se apodera de la parte más importante y se espera que continúe con su supremacía en el mercado debido a características sorprendentes que presentan, por ejemplo, mayor efectividad, concentración de energía.
América del Norte está aumentando expresivamente debido al aumento de la fabricación de baterías de iones de litio en la fabricación de productos electrónicos y eléctricos. Se proyecta que se espera que el aumento de fondos en la fabricación de uso final, por ejemplo, aeroespacial, automotriz y otros, motive al mercado mientras dure la predicción.
Europa ha sido testigo de un desarrollo extraordinario debido a las estrictas directrices y reglas aplicadas por los gobiernos provinciales para seguir los productos ligeros en las empresas de uso final. Se espera que la creciente invención y la progresión técnica de las baterías de iones de litio y productos adicionales impulsen el desarrollo mientras dure la predicción. Se proyecta que América Latina observará un desarrollo avanzado en el mercado debido a la creciente demanda de hidróxido de litio en los negocios de uso final.
Se proyecta que Oriente Medio y África observarán un crecimiento estándar en el mercado debido a la creciente ingestión de materiales de baja densidad en tabletas, teléfonos inteligentes y dispositivos electrónicos adicionales. La declaración revisa las operaciones en términos de ingesta de hidróxido de litio en el mercado; particularmente en América del Norte, Europa, Asia Pacífico, América Latina, Medio Oriente y África.
La solubilidad del hidróxido de litio en agua se determinó a 220 a 650 F. La literatura proporcionó datos para temperaturas por debajo de 200 F. Un máximo en la curva se encontró en aproximadamente 240 y un mínimo en 480 F. Las variaciones en la solubilidad, sin embargo, fueron relativamente pequeño. A 40, la solubilidad es de 12,7 g de LiOH por 100 g de H / sub 2 / O, mientras que a 240, es de 17,7 y a 650 F, es de 16,5. Las presiones de vapor de 4,76 en peso. Se midieron el% (2,09 molal), el 8,59% en peso (3,92 molal) y las soluciones de hidróxido de litio saturadas (aproximadamente 6,25 molal) en función de la temperatura. A aproximadamente 685 F, la solución más diluida mostró una depresión en la presión de vapor de aproximadamente 130 psi, la intermedia 154 psi y la saturada 158 psi. La solución más diluida mostró una mayor desviación de la ley de Raoult que las otras dos. Los datos de presión de vapor para las soluciones de hidróxido de sodio se compararon con los de hidróxido de litio de concentración similar en peso y molalidad.
Producción de hidróxido de litio y establecimiento de una nueva empresa en la prefectura de Fukushima
-Producción y ventas nacionales de hidróxido de litio necesarias debido al aumento de la capacidad de las baterías recargables-
2019-04-12
Toyota Tsusho Corporation ("Toyota Tsusho") anuncia que Toyota Tsusho y la empresa australiana de desarrollo de recursos de litio Orocobre Limited ("Orocobre"), su socio en la producción de carbonato de litio, han decidido iniciar la producción de hidróxido de litio en Naraha-machi, Futaba. Distrito, Prefectura de Fukushima y han establecido una nueva empresa conjunta, Toyotsu Lithium Corporation. La compañía apunta a comenzar la producción en la primera mitad de 2021.
1. Antecedentes
Toyota Tsusho, junto con Orocobre, inició la producción de carbonato de litio en el Salar de Olaroz de Argentina a fines de 2014 y, a fines de noviembre de 2018, se decidió ampliar la capacidad de producción. Además de suministrar carbonato de litio para satisfacer la creciente demanda de baterías recargables automotrices, ya que se espera que la capacidad de las baterías recargables aumente junto con la innovación en la tecnología de baterías de litio, Toyota Tsusho también ha decidido construir un marco de producción y suministro para la materia prima. material, hidróxido de litio.
2. Esquema
Toyota Tsusho ha establecido una empresa de producción de hidróxido de litio en Naraha-machi, distrito de Futaba, prefectura de Fukushima como empresa conjunta con Orocobre. También se establecerá una planta de producción en la misma ciudad. Toyota Tsusho planea adquirir las materias primas (carbonato de litio) para el hidróxido de litio que se producirá en su base de producción de litio en Argentina, Sales de Jujuy SA (“SDJ”), con una capacidad de producción de 10,000 toneladas / año y un objetivo de comenzando la producción alrededor del primer semestre de 2021. La compañía de nuestro grupo, Toyota Tsusho Material Incorporated, realizará el 100 por ciento de las ventas y venderá el producto no solo para baterías recargables automotrices sino también para otras industrias. Esta operación también es elegible para subsidios del Ministerio de Economía, Comercio e Industria de Japón. Toyotsu Lithium Corporation planea contratar a más de 50 nuevos empleados, contribuyendo a la revitalización de la economía local y la aceleración de la reconstrucción.
Mediante el aumento de la producción de carbonato de litio y este proyecto, Toyota Tsusho está trabajando para satisfacer la creciente demanda de litio que acompaña al cambio a los vehículos eléctricos.
El hidróxido de litio monohidrato de grado técnico es un hidróxido de litio de flujo libre con un mínimo de 57% de ingrediente activo.
El hidróxido de litio monohidrato se usa típicamente en baterías de iones de litio, grasas lubricantes de bajo ruido y muchas formulaciones químicas finas.
Industrias: Edificación y construcción, Recubrimientos, Energía, Tintas, Formulación de lubricantes, Tratamiento de agua
La demanda de hidróxido de litio está creciendo rápidamente.
El mercado de hidróxido de litio se está expandiendo y es probable que la capacidad de producción mundial actual no satisfaga el aumento esperado de la demanda.
Por ejemplo, el hidróxido de litio se utiliza para la purificación de gases y aire (como absorbente de dióxido de carbono), como medio de transferencia de calor, como electrolito de batería de almacenamiento, como catalizador para la polimerización, en cerámica, en formulaciones de cemento Portland, en la fabricación. otros compuestos de litio y en esterificación, especialmente para estearato de litio.
Las baterías de litio se han convertido en la batería de elección en varias aplicaciones nuevas existentes y propuestas debido a su alta relación densidad de energía a peso, así como a su vida útil relativamente larga en comparación con otros tipos de baterías.
Las baterías de litio se utilizan para varias aplicaciones, como computadoras portátiles, teléfonos celulares, dispositivos médicos e implantes (por ejemplo, marcapasos cardíacos).
Las baterías de litio también son una opción interesante en el desarrollo de nuevos automóviles, por ejemplo, vehículos híbridos y eléctricos, que son tanto ecológicos como ecológicos debido a la reducción de emisiones y la menor dependencia de los combustibles de hidrocarburos.
Puede requerirse una alta pureza para el hidróxido de litio que se utiliza, por ejemplo, para diversas aplicaciones de baterías.
Hay un número limitado de productores de hidróxido de litio.
Como resultado directo del aumento de la demanda de productos de litio, los fabricantes de baterías buscan fuentes adicionales y confiables de productos de litio de alta calidad, por ejemplo, hidróxido de litio.
Hasta ahora se han propuesto pocos métodos para preparar hidróxido de litio.
Uno de ellos es un método que utiliza salmueras naturales como material de partida.
Las aplicaciones de batería pueden requerir niveles muy bajos de impurezas, especialmente sodio, calcio y cloruros.
La producción de un producto de hidróxido de litio con un bajo contenido de impurezas puede resultar difícil a menos que se realicen una o más etapas de purificación.
Estos pasos de purificación adicionales aumentan el tiempo y el costo de la fabricación del producto de hidróxido de litio deseado.
Las salmueras naturales también están asociadas con altas concentraciones de magnesio u otros metales que pueden hacer que la recuperación de litio sea antieconómica.
Por tanto, la producción de hidróxido de litio monohidrato a partir de salmueras naturales puede ser una tarea difícil.
CE / No de lista: 215-183-4
No CAS: 1310-65-2
Hidróxido de litio
HIDRÓXIDO DE LITIO
Hidróxido de litio
hidróxido de litio
Hidróxido de litio (Li (OH))
SOLUCIÓN DE HIDRÓXIDO DE LITIO
Nombres CAS
Hidróxido de litio (Li (OH))
Nombres IUPAC
hidroxido de litio
Hidróxido de litio (1+)
Hidroksido de litio
Hidróxido de litio
hidroxido de litio
HIDRÓXIDO DE LITIO
Hidróxido de litio
Hidróxido de litio
hidróxido de litio
Hidróxido de litio
Hidróxido de litio
hidróxido de litio
Hidróxido de litio anhidro [para química orgánica general]
Hidróxido de litio, monohidrato
Hidróxido de litio, monohidrato
Idróxido de litio monohidrato
hidróxido de litio (1+)
hidróxido de iones de litio (1+)
oxidanuro de iones de litio (1+)
litio; hidróxido
Hidróxido de litio
Hidróxido de litio monohidrato
Hidróxido de litio monohidrato
hidróxido de litio monohidrato
CE / No de lista: 603-454-3
No CAS: 1310-66-3
Hidróxido de litio (Li (OH)), monohidrato
Nombres IUPAC
Hidróxido de litio
hidróxido de litio
Hidróxido de litio (Li (OH)), monohidrato
Hidrato de hidróxido de litio
hidróxido de litio hidratado
MONOHIDRATO DE HIDRÓXIDO DE LITIO
Hidróxido de litio monohidrato
hidróxido de litio monohidrato
MONOHIDRATO DE HIDRÓXIDO DE LITIO min. 56%
Hidróxido de litio, monohidrato
hidróxido de litio, monohidrato
oxidanuro de hidrato de iones de litio (1+)
litio; hidróxido; hidrato
Otros nombres
Hidróxido de litio monohidrato
Hidróxido de litio, monohidrato
Hidroxidul de litiu este un compus anorganic solubil în apă și ușor solubil în etanol și este disponibil comercial sub forma monohidrat (LiOH.H2O), care este considerată o bază puternică.
Hidroxizii de litiu sunt utilizați pentru o varietate de aplicații, inclusiv baterii litiu-ion, grăsimi de litiu, coloranți, rășini, acoperiri, tratarea apei și multe alte substanțe chimice de specialitate.
CE / Nr. Listă: 215-183-4
Nr CAS: 1310-65-2
Hidroxid de litiu
CE / Nr. Listă: 603-454-3
Nr CAS: 1310-66-3
Hidroxid de litiu (Li (OH)), monohidrat
Aplicații
Grăsimi: Hidroxidul de litiu este utilizat pentru a produce sisteme de îngroșare pe bază de acizi grași care oferă o stabilitate excelentă, rezistență la apă mai mare decât grăsimile pe bază de sodiu și o rezistență mai bună la temperaturi ridicate decât grăsimile pe bază de calciu.
Coloranți, coloranți și cerneluri: Hidroxidul de litiu crește strălucirea și luminozitatea anumitor pigmenți și ca agent de flux în pigmenți anorganici și glazuri.
Hidroxidul de litiu este, de asemenea, utilizat în producția de reactivi analitici colorimetrici folosiți adesea în testele de pH, calitatea apei și conținutul de clor.
În tehnologia cu jet de cerneală, hidroxidul de litiu împiedică dezvoltarea condițiilor acide (cu pH scăzut) în timpul depozitării, care afectează negativ atât vâscozitatea cernelii, cât și componentele interne ale imprimantei.
Acoperiri de protecție: Hidroxidul de litiu este utilizat în vopselele și acoperirile rezistente la coroziune combinate cu silicați pentru o aderență sporită, o durabilitate extinsă și o rezistență chimică excelentă.
În aliajele de aluminiu pentru industria aerospațială, hidroxidul de litiu permite etanșarea la temperaturi scăzute și la scurte perioade de timp atunci când este utilizat în straturi de protecție anodizate.
Hidroxidul de litiu oferă, de asemenea, proprietăți de auto-vindecare sistemelor de acoperire organică.
Produse chimice fine și de specialitate: hidroxidul de litiu este utilizat pentru a produce rășini și polimeri specializați pentru industria alimentară și a îmbrăcămintei de protecție.
Hidroxidul de litiu este, de asemenea, utilizat la fabricarea etanșanților pentru geamuri, adezivi și mastici și la producția de produse agrochimice, farmaceutice, aromatizante, parfumuri și reacții de esterificare.
Tratarea apei: Hidroxidul de litiu este utilizat în sistemele de apă de răcire pentru protecția împotriva coroziunii.
Funcții conexe
Constructia unei cladiri
Liant
Forță îmbunătățită
Formularea lubrifianților
Modificator de viscozitate, îngroșător
Tratamentul apei
Inhibitor
Aplicații conexe
Constructia unei cladiri
Cimenturi
Ceramică
Adezivi pentru beton
Acoperiri
Acoperiri aerospațiale
Acoperiri industriale
Acoperiri marine
Acoperiri metalice
Energie
Baterii
Formularea lubrifianților
Formularea de grăsime
Formula moleculară: HLiO
Masa molară: 22,940
Număr de înregistrare CAS: 1310-65-2
Aspect: hidroxid de litiu, anhidru, 99,995% (pe bază de metale); Hidroxid de litiu monohidrat, 98%; Hidroxid de litiu, anhidru, 98%; Hidroxid de litiu, anhidru, 99,995% (pe bază de metale); Hidroxid de litiu monohidrat, 98%; Hidroxid de litiu, anhidru, 98%; cristale albe sau pelete
Punct de topire: 470 ° C
Punct de fierbere: 924 - 925
Solubilitate: Solubil în apă. Ușor solubil în alcool
HIDROXID DE LITIU
Număr CAS: 1310-65-2
Alte limbi: Hidroxid de litiu
Denumire INCI: HIDROXID DE LITIU
Număr EINECS / ELINCS: 215-183-4
Clasificare: reglementată
Restricție în Europa: Limitele și concentrațiile maxime admise depind de utilizarea ingredientului în:
a) Produse pentru îndreptarea părului: 2% în uz general și 4,5% în uz profesional.
b) Regulatoare de pH pentru depilatoare: pH <12,7.
c) Alte utilizări ca regulatori de pH (numai pentru produsele care trebuie clătite): pH <11.
Formularea condițiilor de angajare și avertismente:
a) - Utilizare generală:
Conține un agent alcalin
Evita contactul cu ochii
Pericol de orbire
A nu se lăsa la îndemâna copiilor
- Utilizare profesională:
Evita contactul cu ochii
Pericol de orbire
b) Conține un agent alcalin
A nu se lăsa la îndemâna copiilor
Evita contactul cu ochii
Funcțiile sale (INCI)
Tamponare: stabilizează pH-ul produselor cosmetice
Fluturarea sau îndreptarea părului: modifică structura chimică a părului, pentru a-l coafa în stilul dorit
Cea mai mare parte a hidroxidului de litiu este necesară pentru producerea stearatului de litiu, care sunt grăsimi lubrifiante importante pentru autoturisme și aeronave.
De asemenea, este utilizat ca purificator de aer datorită efectului său de legare a dioxidului de carbon.
Acest lucru este deosebit de important în călătoriile spațiale, pe submarine și în echipamentele de scufundare cu respirație a pendulului (respirație).
Hidroxidul de litiu poate fi adăugat la ciment și este capabil să suprime reacția alcalin-silice.
Hidroxidul de litiu este, de asemenea, un posibil aditiv în bateriile de nichel-fier.
În reactoarele cu apă sub presiune, hidroxidul de litiu este adăugat la circuitul primar pentru a neutraliza acidul boric și pentru a atinge un pH de aproximativ 7,2.
Alte domenii de aplicare sunt dezvoltatorii de fotografii, produsele ceramice și producția de borați
Hidroxidul de litiu este un compus anorganic cu formula LiOH. (H2O) n.
Atât formele anhidre, cât și cele hidratate sunt solide higroscopice albe.
Sunt solubili în apă și ușor solubili în etanol.
Ambele sunt disponibile comercial. Deși este clasificat ca o bază puternică, hidroxidul de litiu este cel mai slab hidroxid de metal alcalin cunoscut.
Una dintre aplicațiile majore ale hidroxidului de litiu constă în fabricarea catodelor pentru bateriile reîncărcabile, care sunt utilizate în vehiculele electrice.
Hidroxidul de litiu este cel mai preferat dintre toți compușii de litiu, deoarece au potențial electrochimic extrem și densitate scăzută.
Subvențiile generoase pentru vehiculele electrice și reglementările stricte cu privire la utilizarea vehiculelor convenționale de către guvern sunt câțiva dintre factorii cheie care determină creșterea producției de vehicule electrice în țări, precum China, care ocupă ponderea majoritară a pieței globale a vehiculelor electrice. .
Segmentul de aplicații pentru baterii de pe piața globală de hidroxid de litiu este segmentul cheie de aplicații.
Este utilizat pe scară largă la fabricarea materialelor catodice pentru bateriile litiu-ion.
Bateriile cu litiu pot fi clasificate în două segmente, și anume, de unică folosință și reîncărcabile.
Bateriile de unică folosință cu litiu folosesc litiu sub formă metalică, ca anod.
Aceste baterii au o durată lungă de viață (densitate mare de încărcare) în comparație cu alte baterii standard.
Aceste baterii găsesc aplicații în dispozitive critice cu durată lungă de viață, cum ar fi stimulatoare cardiace și alte dispozitive medicale electronice, care sunt implantate de mai mulți ani.
Aplicațiile pentru baterii se îndreaptă către cerințe de energie mai mari și costuri mai mici, ceea ce înseamnă că progresele în tehnologia bateriilor litiu-ion vor fi esențiale pentru a satisface cererea consumatorilor.
Pe măsură ce industria urmărește baterii mai puternice și mai ieftine, se continuă schimbările tehnologice.
Cercetătorii investighează înlocuitori pentru materialul anodic, pentru a crește capacitatea de încărcare.
Puține dintre cele mai noi tehnologii ale bateriei sunt: litiu-sulf, litiu-aer și litiu oxigen.
Aceste activități în creștere de cercetare și dezvoltare pentru îmbunătățirea sistemelor de baterii litiu-ion sunt de așteptat să ofere numeroase oportunități și să alimenteze creșterea pieței în viitorul apropiat.
Hidroxidul de litiu este un compus organic cristalin higroscopic alb.
Se obține sub formă anhidră, ca bază monohidrat (LiOH.H2O).
Aceste baze monohidrat sunt denumite baze puternice.
Este solubil în apă, dar nu în etanol și altele.
Mai mult, densitatea sa ridicată de energie, rezistența termică, durabilitatea îndelungată și întreținerea minimă sunt tendințele și factorii importanți care influențează piața cu încredere.
Prin urmare, acestea sunt utilizate în diverse industrii de utilizare finală, cum ar fi automobile, electrice și electronice, marine, aerospațiale și altele.
Hidroxidul de litiu este fabricat din diverse surse, cum ar fi saramuri și roci dure din petrol.
Saramurile sunt sursa cea mai comună în care se produce hidroxid de litiu.
Datorită naturii sale economice, producătorii din diferite țări și-au dezvoltat propria producție de hidroxid de litiu.
Printre diferitele segmente de pe piața hidroxidului de litiu, se preconizează că segmentul bateriilor se va extinde la un ritm semnificativ datorită consumului extins al compusului în producția de baterii litiu-ion (Li-Ion), vehicule hibride și electrice (H / EV) , sisteme de stocare a energiei și altele.
Se estimează că cererea crescândă de compus în grăsimi, sticlă ceramică și echipamente de climatizare este proiectată să conducă piața datorită greutății reduse și rezistenței sporite oferite de produs.
Piața după utilizarea finală este clasificată în continuare în industria auto, electrică și electronică, marină, aerospațială și altele.
Dintre acestea, segmentul electric și electronic deține cea mai mare parte a pieței din cauza utilizării crescânde a produsului în industrie.
Mai mult, utilizarea crescândă a hidroxidului de litiu în sistemele de purificare a gazelor din diferite sectoare, cum ar fi cele marine, aerospațiale și altele, sunt propulsate pentru a conduce piața pe parcursul perioadei de evaluare.
Piața a fost condusă de aplicarea acestei reguli în diferite segmente, cum ar fi bateriile, sticla, grăsimile și echipamentele de aer condiționat.
Se estimează că inovația în creștere și progresul tehnologic în bateriile litiu-ion și alte produse sunt prognozate să impulsioneze creșterea
Hidroxidul de litiu este un compus anorganic care are o formațiune cristalină higroscopică albă.
De asemenea, este o bază puternică și cel mai slab hidroxid de metal alcalin cunoscut. Mai mult, îl folosim în mare parte în sinteza organică pentru a promova reacția datorită bazicității puternice
Formula și structura hidroxidului de litiu
Formula chimică a hidroxidului de litiu este LiOH și masa sa molară este de 23,91 g / mol.
Mai mult, există sub două forme: o formă anhidrată și o formă monohidrat (LiOH⋅H2O) care are o masă molară de 41,96 g / mol.
În general, provine dintr-un cation de litiu Li + și un anion grup hidroxil OH -.
Mai mult, este singurul hidroxid alcalin care nu prezintă polimorfism, iar rețeaua sa are o structură tetragonală.
În reprezentarea comună pe care o folosim pentru moleculele organice, putem scrie structura ca:
Formula de hidroxid de litiu
Apariția hidroxidului de litiu
Nu îl putem găsi în mod liber în natură, deoarece este foarte reactiv și, în natură, ar putea reacționa cu ușurință cu alți compuși pentru a forma alți compuși. În plus, unii hidroxizi de litiu / aluminiu formează diverse amestecuri în minereuri minerale.
Prepararea hidroxidului de litiu
Cantitatea maximă de hidroxid de litiu este produsă din reacția dintre hidroxid de calciu și carbonat de litiu care produce hidroxid de litiu și carbonat de calciu:
În laboratoare, hidroxidul de litiu urcă prin reacția oxidului de litiu cu apa.
Proprietățile chimice ale hidroxidului de litiu
În sinteza organică, este foarte versatil ca și alți hidroxizi alcalini (hidroxid de sodiu, hidroxid de potasiu, hidroxid de rubidiu și hidroxid de cesiu), deoarece aceste baze mai puternice reacționează ușor.
La temperatura camerei, poate reacționa cu apă și dioxid de carbon.
În plus, poate reacționa cu multe alte metale, cum ar fi aurul, argintul, cuprul și platina, astfel încât a fost un material de pornire important în sinteza organometalică.
Utilizări de hidroxid de litiu
Îl folosim în mare măsură pentru a produce săpunuri, grăsimi și lubrifiere prin esterificarea grăsimii promovată de caracterul de bază LiOH.
În submarine, nave spațiale și în echipamentele de spălare, îl folosesc pentru a absorbi dioxidul de carbon.
Cel mai important, recent, au dezvoltat și studiat un nou tip de baterii constând din hidroxid de litiu.
În primul rând, îl folosim pentru a produce lubrifiant, iar un popular agent de îngroșare cu litiu este stearatul de 12-hidroxi de litiu, acea grăsime lubrifiantă de uz general, datorită rezistenței sale ridicate la apă și utilității la un interval de temperaturi.
Mai mult decât atât, industriile îl folosesc ca mediu de transfer de căldură și ca electrolit al bateriei de stocare.
Adesea industriile le folosesc în ceramică și în unele formulări de ciment Portland.
În plus, folosim litiu-7 îmbunătățit izotopic pentru alcalinizarea lichidului de răcire a reactorului în reactoarele cu apă sub presiune pentru controlul coroziunii.
Hidroxidul de litiu este prezent în grăsimile lubrifiante și este utilizat și în aparatele de aer condiționat și sistemele de răcire.
Bateriile litiu-ion și litiu-polimer sunt utilizate din ce în ce mai mult ca surse de alimentare.
Utilizarea hidroxidului de litiu în bateriile alcaline crește capacitatea lor cu 22%.
Hidroxidul de litiu este un compus anorganic cu formula LiOH.
Este un material cristalin higroscopic alb.
Hidroxidul de litiu este solubil în apă și ușor solubil în etanol și este disponibil comercial sub formă anhidră și sub formă de monohidrat (LiOH.H2O).
În timp ce hidroxidul de litiu este o bază puternică, acesta este cel mai slab hidroxid de metal alcalin cunoscut.
Hidroxidul de litiu monohidrat este utilizat la prepararea altor săruri de litiu, ca catalizator în producția de rășini alchidice, în esterificări.
Este, de asemenea, utilizat în producția de săpunuri de litiu, grăsimi, sulfonate și baterii electrice de stocare.
Hidroxid de litiu Proprietăți chimice, utilizări, producție
Proprietăți fizice
Hidroxidul de litiu este un cristal tetragonal alb; indicele de refracție 1.464; densitate 1,46 g / cm3; se topește la 450 ° C; se descompune la 924 ° C; se dizolvă în apă (12,8g / 100g la 20 ° C și 17,5 g / 100g la 100 ° C); ușor solubil în alcool.
Hidroxid de litiu monohidrat
Hidroxidul de litiu monohidrat este un solid cristalin monoclinic alb; indicele de refracție 1.460; densitate 1,51 g / cm3; solubil în apă, mai solubil decât sarea anhidră (22,3g și 26,8g / 100g la 10 și respectiv 100 ° C); ușor solubil în alcool; insolubil în eter.
Utilizări
Hidroxidul de litiu este utilizat ca electrolit în anumite baterii alcaline de stocare; iar la producerea săpunurilor cu litiu.
Alte utilizări ale acestui compus includ aplicațiile sale catalitice în reacțiile de esterificare în producția de rășini alchidice; în soluții de dezvoltare fotografică; și ca materie primă pentru prepararea altor săruri de litiu.
Pregătirea
Hidroxidul de litiu este preparat prin reacția carbonatului de litiu cu hidroxidul de calciu: Li2CO3 + Ca (OH) 2 → 2LiOH + CaCO3
Carbonatul de calciu este filtrat și soluția este evaporată și cristalizată.
Produsul obținut este monohidratul, LiOH • H2O.
Compusul anhidru este obținut prin încălzirea hidratului la peste 100 ° C în vid sau aer fără dioxid de carbon.
De asemenea, hidroxidul poate fi preparat prin tratarea oxidului de litiu cu apă.
Reacţie
Hidroxidul de litiu este o bază.
Cu toate acestea, este mai puțin bazic decât hidroxidul de sodiu sau potasiu.
Compusul suferă reacții de neutralizare cu acizi: LiOH + HCl → LiCl + H2O
Încălzirea compusului peste 800 ° C în vid produce oxid de litiu: 2LiOH Li2O + H2O
Hidroxidul de litiu absoarbe ușor dioxidul de carbon, formând carbonat de litiu: 2LiOH + CO2 → Li2CO3 + H2O
Trecerea clorului printr-o soluție de hidroxid de litiu produce hipoclorit de litiu: LiOH + Cl2 → LiOCl + HCl
Saponificarea acizilor grași cu hidroxid de litiu produce săpunuri de litiu.
LiOH + CH3 (CH2) 16COOH → CH3 (CH2) 16COOLi + H2O
(acid stearic) (stearat de litiu)
Proprietăți chimice
hidroxidul de litiu (LiOH) este un solid alb produs industrial ca monohidrat (LiOH.H2O) prin reacția varului cu un minereu de litiu sau cu o sare obținută din minereu.
Hidroxidul de litiu are o asemănare mai strânsă cu hidroxizii din grupa 2 decât cu hidroxizii din grupa 1.
Proprietăți fizice
Cristale tetragonale albe; indicele de refracție 1.464; densitate 1,46 g / cm3; se topește la 450 ° C; se descompune la 924 ° C; se dizolvă în apă (12,8g / 100g la 20 ° C și 17,5 g / 100g la 100 ° C); ușor solubil în alcool.
Monohidratul este solid cristalin monoclinic alb; indicele de refracție 1.460; densitate 1,51 g / cm3; solubil în apă, mai solubil decât sarea anhidră (22,3g și 26,8g / 100g la 10 și respectiv 100 ° C); ușor solubil în alcool; insolubil în eter.
Utilizări
Compusul este solubil în apă.
Compusul este utilizat în formularea săpunurilor de litiu utilizate în grăsimile multifuncționale; de asemenea, la fabricarea diferitelor săruri de litiu; și ca aditiv la electrolitul bateriilor alcaline de stocare.
LiOH este, de asemenea, un absorbant eficient, ușor pentru dioxidul de carbon.
Utilizări
Hidroxidul de litiu este utilizat în bateriile și săpunurile de stocare și ca absorbant de CO2 în navele spațiale.
Definiție
Un solid cristalin alb, LiOH, solubil în apă, ușor solubil în etanol și eter insolublein.
Este cunoscut sub numele de monohidrat (monoclinic; r.d. 1.51) și în forma anhidră (tetragonal, r.d.1.46; p.t. 450 ° C; se descompune la 924 ° C).
Compusul este obținut prin reacția varului cu săruri de litiu sau minereuri de litiu.
Hidroxidul de litiu este de bază, dar are o asemănare mai strânsă cu hidroxizii din grupul 2 decât cu celelalte hidroxizi din grupul 1 (un exemplu al primului membru al unui grup periodic care are proprietăți atipice).
Descriere generala
Un lichid limpede până la alb, care poate avea un miros înțepător.
Contactul poate provoca iritații severe ale pielii, ochilor și membranelor mucoase.
Hidroxidul de litiu poate fi toxic prin ingestie, inhalare și absorbție a pielii.
Hidroxidul de litiu este utilizat pentru a produce alte substanțe chimice.
Reacții de aer și apă
Diluarea cu apă poate genera suficientă căldură pentru a provoca aburirea sau stropirea.
APLICAȚII
Ca mediu de transfer de căldură și ca electrolit al acumulatorului.
În ceramică și unele formulări de ciment Portland.
Hidroxidul de litiu (izotopic în litiu-7) este utilizat pentru alcalinizarea lichidului de răcire a reactorului în reactoarele cu apă sub presiune pentru controlul coroziunii.
Baterii litiu-ion și panouri solare
Unsoare și lubrifianți
Aplicații speciale derivate bazate pe cele de mai sus.
Profilul de reactivitate
SOLUȚIA DE HIDROXID DE LITIU neutralizează acizii exoterm pentru a forma săruri plus apă.
Reacționează cu anumite metale (cum ar fi aluminiu și zinc) pentru a forma oxizi sau hidroxizi ai metalului și pentru a genera hidrogen gazos.
Poate iniția reacții de polimerizare în compuși organici polimerizabili, în special epoxizi.
Poate genera gaze inflamabile și / sau toxice cu săruri de amoniu, nitruri, substanțe organice halogenate, diverse metale, peroxizi și hidroperoxizi. Poate servi drept catalizator.
Reacționează atunci când este încălzit la aproximativ 84 ° C cu soluții apoase de zaharuri reducătoare, altele decât zaharoza, pentru a evolua niveluri toxice de monoxid de carbon [Bretherick, Ediția a 5-a, 1995].
Pericol pentru sanatate
TOXIC; inhalarea, ingestia sau contactul cu pielea cu materialul pot provoca leziuni grave sau deces.
Contactul cu substanța topită poate provoca arsuri severe la nivelul pielii și ochilor.
Evitați orice contact cu pielea.
Efectele contactului sau ale inhalării pot fi întârziate. Focul poate produce gaze iritante, corozive și / sau toxice.
Scurgerile din apa de control sau de diluare pot fi corozive și / sau toxice și pot provoca poluare.
Pericol de foc
Incombustibil, substanța în sine nu arde, dar se poate descompune la încălzire pentru a produce vapori corozivi și / sau toxici.
Unii sunt oxidanți și pot aprinde combustibilii (lemn, hârtie, ulei, îmbrăcăminte etc.).
Contactul cu metalele poate produce hidrogen gazos inflamabil. Recipientele pot exploda la încălzire.
Profil de siguranță
Otravă prin ingestie și căi subcutanate. Efect toxic prin inhalare.
Un coroziv.
Când este încălzit până la descompunere, emite vapori toxici de Li.
Metode de purificare
Se cristalizează din apă fierbinte (3 ml / g) sub formă de monohidrat.
Este deshidratat la 150o într-un curent de aer fără CO2. Se sublimează la 220o cu descompunere parțială [Cohen Inorg Synth V 3 1957, Bravo Inorg Synth VII 1 1963].
Produse și materii prime pentru prepararea hidroxidului de litiu
Materie prima
Carbonat de litiu Hidroxid de calciu
Denumirea IUPAC: hidroxid de litiu
Numar CAS
1310-65-2
1310-66-3 (monohidrat)
Număr CAS: 1310-65-2
# ONU: 2680
Număr CE: 215-183-4
Hidroxidul de litiu monohidrat este un compus utilizat la prepararea sărurilor de litiu
Hidroxidul de litiu este un compus anorganic cu formula LiOH.
Este un material cristalin higroscopic alb. Este solubil în apă și ușor solubil în etanol.
Este disponibil comercial sub formă anhidră și sub formă de monohidrat (LiOH • H2O), ambele fiind baze puternice.
Hidroxid de litiu monohidrat
Un solid granular care curge liber, utilizat la producerea materialului activ catodic pentru bateriile litiu-ion.
Este, de asemenea, potrivit pentru utilizarea în producția de grăsimi de litiu, coloranți, rășini, acoperiri, tratarea apei și multe alte substanțe chimice de specialitate.
Piețe: sisteme de stocare a energiei și baterii, industriale, grăsimi
Număr CAS: 1310-66-3
Hidroxidul de litiu este un hidroxid de metal alcalin.
1310-65-2 [RN]
215-183-4 [EINECS]
Hidroxid de litiu [franceză] [Nume ACD / IUPAC]
Hidroxid de litiu [Nume ACD / IUPAC]
hidroxid de litiu anhidru
Lithiumhydroxid [germană] [Nume ACD / IUPAC]
MFCD00011095 [număr MDL]
[1310-65-2]
https://www.ebi.ac.uk/chebi/searchId.do?chebiId=CHEBI:33979
LiOH
litiu și hidroxid
Deuteroxid de litiu
Hidroxid de litiu 98% +
Hidroxid de litiu, anhidru
Hidroxid de litiu, calcinat
Hidroxid de litiu, monohidrat, metale urme grad 99,8%
MFCD00149772 [număr MDL]
Hidroxidul de litiu (LiOH) este un hidroxid de metal alcalin
Soluția de clorură de litiu în apă la electroliză formează LiOH.
În aparatele respiratorii și submarine, este utilizat pentru a absorbi dioxid de carbon.
S-a raportat un studiu asupra mecanismului redox al dioxidului de titan (TiO2) folosind voltametrie ciclică, difracție de raze X, spectroscopie fotoelectronică cu raze X (XPS) și spectroscopie în infraroșu transformată Fourier (FTIR) în electrolitul LiOH apos.
Cerere
Hidroxidul de litiu poate fi utilizat în următoarele procese:
• Sinteza filmelor subțiri de oxid de zinc dopat cu litiu (ZnO). [1]
• Pregătirea catalizatorilor de gliceroxid de litiu / hidroxid prin reacția cu glicerol. [4]
• Ca catalizator pentru a genera cetone nesaturate prin adăugarea de Michael a compușilor β-dicarbonilici. [5]
Hidroxidul de litiu este o sursă de litiu cristalină foarte insolubilă în apă pentru utilizări compatibile cu medii cu pH mai mare (de bază).
Hidroxidul, anionul OH compus dintr-un atom de oxigen legat de un atom de hidrogen, este prezent în mod obișnuit în natură și este una dintre cele mai studiate molecule din chimia fizică.
Compușii hidroxidului au proprietăți și utilizări diverse, de la cataliza bazei până la detectarea dioxidului de carbon.
Într-un experiment din 2013, oamenii de știință de la JILA (Joint Institute for Laboratory Astrophysics) au realizat pentru prima dată răcirea prin evaporare a compușilor folosind molecule de hidroxid, o descoperire care poate duce la noi metode de control al reacțiilor chimice și care ar putea avea impact asupra unei game de discipline inclusiv știința atmosferică și tehnologiile de producere a energiei
Producție
Materia primă preferată este spodumenul cu roci dure, unde conținutul de litiu este exprimat ca% oxid de litiu.
Calea carbonatului de litiu
Hidroxidul de litiu este adesea produs industrial din carbonat de litiu într-o reacție de metateză cu hidroxidul de calciu: [5]
Li2CO3 + Ca (OH) 2 → 2 LiOH + CaCO3
Hidratul produs inițial este deshidratat prin încălzire sub vid până la 180 ° C.
Calea sulfatului de litiu
O cale alternativă implică intermedierea sulfatului de litiu: [6] [7]
α-spodumen → β-spodumen
β-spodumen + CaO → Li2O + ...
Li2O + H2SO4 → Li2SO4 + H2O
Li2SO4 + 2 NaOH → Na2SO4 + 2 LiOH.
Principalele subproduse sunt gipsul și sulfatul de sodiu, care au o anumită valoare de piață.
Setare comercială
Potrivit Bloomberg, Ganfeng Lithium Co. Ltd. [8] (GFL sau Ganfeng) și Albemarle au fost cei mai mari producători în 2020 cu aproximativ 25kt / an, urmat de Livent (FMC) și SQM.
Este planificată o nouă capacitate semnificativă, pentru a ține pasul cu cererea determinată de electrificarea vehiculelor.
Ganfeng va extinde capacitatea chimică a litiului la 85.000 de tone, adăugând capacitatea închiriată din Jiangte, Ganfeng va deveni cel mai mare producător de hidroxid de litiu la nivel global în 2021.
Fabrica Kemerton WA din Albemarle, planificată inițial să livreze 100kt / a, a fost redusă la 50kt / yy.
în 2023 AVZ Minerals, [11] o companie australiană, intenționează să producă sulfat de litiu primar (PLS) de înaltă puritate, care conține peste 80% litiu.
PLS este un produs chimic pentru litiu nou pe piață în producția de hidroxid de litiu (un precursor al bateriei litiu-ion).
În 2020, uzina Tianqi Lithium din Kwinana, Australia de Vest, este cel mai mare producător, cu o capacitate de 48kt / an.
Aplicații
Baterii litiu-ion
Hidroxidul de litiu este consumat în principal în producția de materiale catodice pentru bateriile litiu-ion precum oxidul de litiu cobalt (LiCoO2) și fosfatul de fier de litiu.
Este preferat față de carbonatul de litiu ca precursor al oxidului de litiu nichel-mangan cobalt.
Unsoare
Un îngroșător popular pentru grăsimea de litiu este litiul 12-hidroxistearat, care produce o grăsime lubrifiantă de uz general datorită rezistenței sale ridicate la apă și a utilității la o gamă de temperaturi.
Spălarea dioxidului de carbon
Informații suplimentare: epurator de dioxid de carbon
Hidroxidul de litiu este utilizat în sistemele de purificare a gazelor respiratorii pentru nave spațiale, submarine și respirații pentru a îndepărta dioxidul de carbon din gazele expirate, producând carbonat de litiu și apă:
2 LiOH • H2O + CO2 → Li2CO3 + 3 H2O
sau
2 LiOH + CO2 → Li2CO3 + H2O
Acesta din urmă, hidroxidul anhidru, este preferat pentru masa sa mai mică și pentru o producție mai mică de apă pentru sistemele de respirator din navele spațiale.
Un gram de hidroxid de litiu anhidru poate elimina 450 cm3 de dioxid de carbon gazos.
Monohidratul își pierde apa la 100-110 ° C.
Precursor
Hidroxidul de litiu, împreună cu carbonatul de litiu, este un intermediar cheie utilizat pentru producerea altor compuși de litiu, ilustrat de noi în producția de fluorură de litiu:
LiOH + HF → LiF + H2O.
Alte utilizări
Este, de asemenea, utilizat în ceramică și în unele formulări de ciment Portland. Hidroxidul de litiu (îmbogățit izotopic în litiu-7) este utilizat pentru alcalinizarea agentului de răcire a reactorului în reactoarele cu apă sub presiune pentru controlul coroziunii.
Hidroxid de litiu, soluția apare ca un lichid limpede până la alb, care poate avea un miros înțepător. Contactul poate provoca iritații severe ale pielii, ochilor și membranelor mucoase. Poate fi toxic prin ingestie, inhalare și absorbție a pielii. Se folosește pentru a produce alte substanțe chimice.
Formula chimică LiOH
Masă molară
23,95 g / mol (anhidru)
41,96 g / mol (monohidrat)
Aspect: solid alb higroscopic
Miros: nici unul
Densitate
1,46 g / cm3 (anhidru)
1,51 g / cm3 (monohidrat)
Punct de topire: 462 ° C (864 ° F; 735 K)
Punct de fierbere: 924 ° C (1.695 ° F; 1.197 K) se descompune
Solubilitate in apa
(anhidru :)
12,7 g / 100 ml (0 ° C)
12,8 g / 100 ml (20 ° C)
17,5 g / 100 ml (100 ° C)
(monohidrat :)
22,3 g / 100 ml (10 ° C)
26,8 g / 100 ml (80 ° C)
Solubilitate în metanol
9,76 g / 100g (anhidru; 20 ° C, 48 de ore de amestecare)
13,69 g / 100g (monohidrat; 20 ° C, 48 de ore de amestecare)
Solubilitate în etanol
2,36 g / 100g (anhidru; 20 ° C, 48 de ore de amestecare)
2,18 g / 100g (monohidrat; 20 ° C, 48 de ore de amestecare)
Solubilitatea în izopropanol
0 g / 100g (anhidru; 20 ° C, 48 de ore de amestecare)
0,11 g / 100g (monohidrat; 20 ° C, 48 de ore de amestecare)
Basicitate (pKb) -0,04
Baza conjugată Anion monoxid de litiu
Sensibilitate magnetică (χ) −12,3 · 10−6 cm3 / mol
Indicele de refracție (nD)
1.464 (anhidru)
1.460 (monohidrat)
Hidroxid de litiu
1310-65-2
Hidrat de litiu
Hidroxid de litiu anhidru
Hidroxid de litiu (Li (OH))
LiOH
Litiuhidroxid
Hidroxid de litiu
litiu; hidroxid
UNII-903YL31JAS
Hidroxid de litiu, anhidru
903YL31JAS
MFCD00011095
hidroxid de litiu
Hidroxid de litiu, 98%, pur, anhidru
EINECS 215-183-4
UN2679
UN2680
hidroxid de litiu
hidroxid de litiu
hidroxid de litiu
hidroxid de litiu
Li.HO
Hidroxid de litiu (2H)
CE 215-183-4
Hidroxid de litiu, soluție
Hidroxid de litiu, calcinat
CHEBI: 33979
DTXSID70893845
EINECS 235-287-3
8808AF
ANW-19255
STL185539
AKOS015904130
AKOS025264482
AKOS037479138
DB14506
Pulbere de hidroxid de litiu, reactiv
Hidroxid de litiu, reactiv, 98%
MONOHIDRAT DE LITIU-6 HIDROXID
Hidroxid de litiu, monohidrat sau hidroxid de litiu, solid [UN2680] [Coroziv]
SC-79761
FT-0627906
L0225
Hidroxid de litiu, pulbere, reactiv,> = 98%
Q407613
Hidroxid de litiu, soluție [UN2679] [Coroziv]
Hidroxid de litiu, monohidrat sau hidroxid de litiu, solid
Hidroxid de litiu, monohidrat, metale urme grad 99,8%
Descriere generala
Hidroxidul de litiu monohidrat (LiOH.H2O) este o sursă de litiu care poate fi preparată din carbonat de litiu prin electroliză membranară.
Cerere
LiOH.H2O poate fi utilizat la prepararea filmelor poroase cu catod pentru fabricarea bateriilor cu litiu.
Poate fi folosit și în dezvoltarea bateriilor cu oxigen litiu.
Formula hidroxidului de litiu
Hidroxidul de litiu este un compus bazic anorganic. Este utilizat în mare parte în sinteza organică pentru a promova reacția datorită bazicii sale puternice.
Formula și structura: Formula chimică a hidroxidului de litiu este LiOH și masa sa molară este de 23,91 g mol-1.
Există sub două forme: anhidru și monohidrat LiOH.H2O, care are o masă molară de 41,96 g mol-1.
În general, molecula de hidroxid de litiu este formată din cationul de litiu Li + și gruparea hidroxil OH-.
Hidroxidul de litiu este singurul hidroxid alcalin care nu prezintă polimorfism, iar rețeaua sa are o structură tetragonală.
Structura sa chimică poate fi scrisă ca mai jos, în reprezentările comune utilizate pentru moleculele organice.
Apariție: hidroxidul de litiu nu se găsește liber în natură.
Este foarte reactiv și dacă ar fi în natură ar putea reacționa cu ușurință pentru a forma alți compuși.
Cu toate acestea, unele minereuri de litiu / aluminiu care formează diverse amestecuri pot fi găsite în minereuri minerale.
Preparare: Majoritatea hidroxidului de litiu este produs din reacția dintre carbonatul de litiu și hidroxidul de calciu.
Această reacție produce hidroxid de litiu și, de asemenea, carbonat de calciu:
Li2CO3 + Ca (OH) 2 → 2 LiOH + CaCO3
De asemenea, este preparat din reacția oxidului de litiu și a apei:
Li2O + H2O → 2 LiOH
Proprietăți fizice: Hidroxidul de litiu este solid alb, higroscopic, cu miros înțepător.
Densitatea sa este de 1,46 g mL-1 în sarea anhidră și 1,51 g mL-1 în monohidrat.
Punctele de topire și de fierbere sunt de 462 ºC și respectiv 924 ºC.
Este slab solubil în apă, etanol și metanol și izopropanol insolubil.
Proprietăți chimice: Hidroxidul de litiu și ceilalți hidroxizi alcalini (NaOH, KOH, RbOH și CsOH) sunt foarte versatili de utilizat în sinteza organică, deoarece sunt baze mai puternice care reacționează ușor.
Poate reacționa cu apă și dioxid de carbon la temperatura camerei.
De asemenea, poate reacționa cu multe metale, cum ar fi Ag, Au, Cu și Pt, astfel încât a fost un material de pornire important în sinteza organometalică.
Utilizări: Hidroxidul de litiu este utilizat în mare măsură pentru a produce săpunuri, grăsimi și lubrifiere prin esterificarea grăsimilor promovată de caracterul de bază LiOH.
A fost folosit pentru a absorbi dioxidul de carbon în submarine, nave spațiale și în echipamentele de spălare.
Hidroxidul de litiu și alți compuși ai litiului au fost folosiți recent pentru dezvoltarea și au studiat noi tipuri de baterii.
Efecte asupra sănătății / pericole pentru siguranță: Contactul cu hidroxid de litiu poate provoca leziuni grave ochilor, sistemului respirator și pielii.
Poate fi extrem de toxic prin ingestie, absorbție a pielii și inhalare. Poate reacționa violent cu apa. Când este încălzit, poate produce vapori toxici.
Hidroxidul de litiu este generat de reacția litiului metalic sau LiH cu H2O, iar forma chimică stabilă la temperatura camerei este LiOH.H2O monohidrat nedeliquescent.
Pierde apă cristalină pentru a forma anhidridă LiOH aproape peste 423 K (150 ° C) prin încălzire și apoi se topește la 735 K (462 ° C), care este mai mare decât temperatura de topire a NaOH sau KOH.
Cu toate acestea, numai LiOH se descompune în oxid (Li2O) și H2O prin încălzire suplimentară diferită de alte hidroxizi alcalini.
Proprietățile chimice generale ale LiOH sunt relativ ușoare și oarecum similare cu hidroxizii alcalino-pământoși decât alți hidroxizi alcalini.
Prin urmare, manipularea LiOH nu este destul de dificilă, deși absoarbe puternic CO2 în aer.
Deși valorile modificărilor standard ale energiei libere Gibbs sunt diferite atunci când LiOH este topit sau dizolvat, diferențele nu sunt mari și pot să nu fie atât de importante pentru discuții calitative.
Trecerea de la carbonat de litiu la hidroxid de litiu
Până de curând, carbonatul de litiu a fost în centrul multor producători de baterii EV, deoarece proiectele de baterii existente solicitau catodii care utilizează această materie primă.
Cu toate acestea, acest lucru este pe cale să se schimbe.
Hidroxidul de litiu este, de asemenea, o materie primă cheie în producția de catoduri a bateriei, dar este în cantitate mult mai redusă decât carbonatul de litiu în prezent.
Deși este un produs mai de nișă decât carbonatul de litiu, este folosit și de producătorii importanți de baterii, care concurează cu industria lubrifianților industriali pentru aceeași materie primă.
Ca atare, se așteaptă ca rezervele de hidroxid de litiu să devină și mai rare.
Avantajele cheie ale catodilor bateriei de hidroxid de litiu în raport cu alți compuși chimici includ o densitate mai mare a puterii (o capacitate mai mare a bateriei), un ciclu de viață mai lung și caracteristici de siguranță sporite.
Din acest motiv, cererea din industria bateriilor reîncărcabile a înregistrat o creștere puternică de-a lungul anilor 2010, odată cu utilizarea din ce în ce mai mare a bateriilor litiu-ion mai mari în aplicațiile auto.
În 2019, bateriile reîncărcabile au reprezentat 54% din cererea totală de litiu, aproape în totalitate din tehnologiile bateriilor Li-ion.
Deși creșterea rapidă a vânzărilor de vehicule hibride și electrice a îndreptat atenția asupra cerinței compușilor cu litiu, scăderea vânzărilor în a doua jumătate a anului 2019 în China - cea mai mare piață pentru vehicule electrice - și o reducere globală a vânzărilor cauzate de blocări legate de COVID -19 pandemia în prima jumătate a anului 2020 a pus „frânele” pe termen scurt asupra creșterii cererii de litiu, prin impact asupra cererii atât a bateriilor, cât și a aplicațiilor industriale.
Scenariile pe termen lung continuă să arate o creștere puternică a cererii de litiu în următorul deceniu, cu toate acestea, Roskill prognozând că cererea va depăși 1,0Mt LCE în 2027, cu o creștere de peste 18% pe an până în 2030.
Acest lucru reflectă tendința de a investi mai mult în producția de LiOH în comparație cu LiCO3; și aici intervine sursa de litiu: roca de spodumen este semnificativ mai flexibilă în ceea ce privește procesul de producție.
Permite o producție simplificată de LiOH, în timp ce utilizarea saramurii de litiu conduce în mod normal prin LiCO3 ca intermediar pentru a produce LiOH.
Prin urmare, costul de producție al LiOH este semnificativ mai mic cu spodumen ca sursă în loc de saramură.
Este clar că, odată cu cantitatea de saramură de litiu disponibilă în lume, în cele din urmă trebuie dezvoltate noi tehnologii de proces pentru a aplica eficient această sursă.
Cu diverse companii care investighează noi procese, vom vedea în cele din urmă acest lucru, însă, deocamdată, spodumenul este un pariu mai sigur.
Descoperit în 1817 de chimistul suedez Johan August Arfwedson în petalitul mineral, litiul se găsește și în depozitele de saramură și ca săruri în izvoarele minerale; concentrația sa în apă de mare este de 0,1 părți pe milion (ppm). Litiul se găsește și în minereuri de pegmatită, cum ar fi spodumen (LiAlSi2O6) și lepidolit (cu structură variabilă), sau în minereuri de amigligon (LiAlFPO4), cu conținut de Li2O cuprins între 4 și 8,5%. Constituie aproximativ 0,002% din scoarța Pământului.
Până în anii 1990, piața chimică și a metalelor cu litiu a fost dominată de producția americană din zăcăminte de minerale, dar până la începutul secolului 21 cea mai mare parte a producției provenea din surse non-americane; Australia, Chile și Portugalia au fost cei mai mari furnizori din lume. (Bolivia are jumătate din depozitele de litiu din lume, dar nu este un producător major de litiu.) Principala formă comercială este carbonatul de litiu, Li2CO3, produs din minereuri sau saramuri prin mai multe procese diferite.
Adăugarea acidului clorhidric (HCI) produce clorură de litiu, care este compusul utilizat pentru a produce litiu metalic prin electroliză.
Litiu metalic este produs prin electroliza unui amestec condensat de litiu și cloruri de potasiu.
Punctul de topire inferior al amestecului (400-420 ° C sau 750-790 ° F) în comparație cu cel al clorurii de litiu pur (610 ° C sau 1.130 ° F) permite funcționarea electrolizei la temperaturi mai mici. Deoarece tensiunea la care are loc descompunerea clorurii de litiu este mai mică decât cea a clorurii de potasiu, litiul se depune la un nivel de puritate mai mare de 97%. Anodii de grafit sunt utilizați în producția electrolitică de litiu, în timp ce catodii sunt din oțel.
Litiul pur format la catod se coalizează la suprafața electrolitului pentru a forma un bazin topit, care este protejat de reacția cu aerul printr-o peliculă subțire a electrolitului.
Litiul este umplut din celulă și turnat turnându-l într-o matriță la o temperatură doar puțin peste punctul de topire, lăsând în urmă electrolitul solidificat.
Litiul solidificat este apoi retopit și materialele insolubile în topitură plutesc fie la suprafață, fie se scufundă la fundul vasului de topitură.
Etapa de refuzare reduce conținutul de potasiu la mai puțin de 100 de părți pe milion.
Litiul metalic, care poate fi tras în sârmă și laminat în foi, este mai moale decât plumbul, dar mai dur decât celelalte metale alcaline și are structura cristalină cubică centrată pe corp.
Multe aliaje de litiu sunt produse direct prin electroliza sărurilor topite, conținând clorură de litiu în prezența unei a doua cloruri, sau prin utilizarea materialelor catodice care interacționează cu litiul depus, introducând alte elemente în topitură.
Utilizări semnificative
Principalele aplicații industriale pentru litiu metalic sunt în metalurgie, unde elementul activ este folosit ca un agent de eliminare a impurităților în rafinarea unor metale precum fierul, nichelul, cuprul și zincul și aliajele acestora.
O mare varietate de elemente nemetalice sunt eliminate de litiu, inclusiv oxigen, hidrogen, azot, carbon, sulf și halogeni.
Litiul este utilizat într-o măsură considerabilă în sinteza organică, atât în reacțiile de laborator, cât și industrial.
Un reactiv cheie care este produs comercial pe scară largă este n-butilitiu, C4H9Li.
Principala sa utilizare comercială este ca inițiator al polimerizării, de exemplu, în producția de cauciuc sintetic.
De asemenea, este utilizat pe scară largă în producția altor substanțe chimice organice, în special farmaceutice.
Datorită greutății sale ușoare și a potențialului său electrochimic negativ, litiul metalic, fie pur, fie în prezența altor elemente, servește ca anod (electrod negativ) în multe baterii primare de litiu care nu pot fi reîncărcate.
De la începutul anilor 1990, s-au făcut multe lucrări la bateriile reîncărcabile de litiu de mare putere pentru vehicule electrice și pentru stocarea energiei electrice.
Cel mai reușit dintre acestea prevede separarea anodului și a catodului, cum ar fi LiCoO2, de un polimer conductor fără solvenți, care permite migrarea cationului de litiu, Li +. Bateriile reîncărcabile mai mici din litiu sunt utilizate pe scară largă pentru telefoanele mobile, camerele și alte dispozitive electronice.
Aliaje ușoare de litiu-magneziu și aliaje rezistente de litiu-aluminiu, mai dure decât singurul aluminiu, au aplicații structurale în industria aerospațială și în alte industrii.
Litiul metalic este utilizat la prepararea compușilor precum hidrura de litiu.
Proprietăți chimice
În multe dintre proprietățile sale, litiul prezintă aceleași caracteristici ca și cele mai comune metale alcaline sodiu și potasiu.
Astfel, litiul, care plutește pe apă, este foarte reactiv cu acesta și formează soluții puternice de hidroxid, producând hidroxid de litiu (LiOH) și hidrogen gazos.
Litiul este singurul metal alcalin care nu formează anionul, Li-, în soluție sau în stare solidă.
Litiul este activ din punct de vedere chimic, pierzând cu ușurință unul dintre cei trei electroni pentru a forma compuși care conțin cationul Li +.
Multe dintre acestea diferă semnificativ în solubilitate de compușii corespunzători ai celorlalte metale alcaline.
Carbonatul de litiu (Li2CO3) prezintă proprietatea remarcabilă a solubilității retrograde; este mai puțin solubil în apă fierbinte decât în rece.
Litiul și compușii săi conferă o culoare roșie unei flăcări, care este baza unui test pentru prezența sa.
Este păstrat în mod obișnuit în ulei mineral, deoarece reacționează cu umiditatea din aer.
Compușii de organolitiu, în care atomul de litiu nu este prezent ca ion Li +, dar este atașat direct la un atom de carbon, sunt utili în producerea altor compuși organici. Butillitiul (C4H9Li), care este utilizat la fabricarea cauciucului sintetic, este preparat prin reacția bromurii de butil (C4H9Br) cu litiu metalic.
În multe privințe, litiul prezintă, de asemenea, similitudini cu elementele grupului alcalino-pământesc, în special magneziul, care are raze atomice și ionice similare.
Această similitudine se observă în proprietățile de oxidare, monoxidul fiind format în mod normal în fiecare caz.
Reacțiile compușilor organolitiu sunt, de asemenea, similare cu reacțiile Grignard ale compușilor organomagneziu, o procedură sintetică standard în chimia organică.
O serie de compuși ai litiului au aplicații practice.
Hidrura de litiu (LiH), un solid cristalin gri produs prin combinația directă a elementelor sale constitutive la temperaturi ridicate, este o sursă gata de hidrogen, eliberând instantaneu acel gaz la tratarea cu apă.
De asemenea, este utilizat pentru a produce hidrură de litiu-aluminiu (LiAlH4), care reduce rapid aldehide, cetone și esteri carboxilici în alcooli.
Hidroxidul de litiu (LiOH), obținut în mod obișnuit prin reacția carbonatului de litiu cu varul, este utilizat la fabricarea sărurilor de litiu (săpunurilor) a acizilor stearici și a altor acizi grași; aceste săpunuri sunt utilizate pe scară largă ca agenți de îngroșare în grăsimile lubrifiante.
Hidroxidul de litiu este, de asemenea, utilizat ca aditiv în electrolitul bateriilor alcaline de stocare și ca absorbant pentru dioxidul de carbon. Alți compuși importanți industrial includ clorura de litiu (LiCl) și bromura de litiu (LiBr).
Formează saramuri concentrate capabile să absoarbă umiditatea aeriană pe o gamă largă de temperaturi; aceste saramuri sunt utilizate în mod obișnuit în sistemele mari de refrigerare și aer condiționat.
Fluorul de litiu (LiF) este utilizat în principal ca agent de flux în emailuri și pahare.
Se așteaptă ca producția de hidroxid de litiu să depășească carbonatul de litiu în următorii cinci ani ca răspuns la schimbările din materialele bateriei vehiculelor electrice (EV), au auzit delegații la Advanced Automotive Batteries Conference (AABC) de la Strasbourg, Franța.
Carbonatul de litiu a reprezentat aproximativ 60 de bucăți de cerere de litiu în 2018, dar dezvoltarea tehnologiei bateriilor crește cererea de hidroxid de litiu, care se așteaptă să reprezinte o cotă mai mare din piață până în 2024, a declarat Bart Vanden Bossche, director de vânzări la producătorul chilian SQM. Cererea de carbonat de litiu este de așteptat să crească la o rată de creștere anuală compusă (CAGR) de 10-14 buc în perioada 2018-27, în timp ce cererea de hidroxid de litiu este văzută în creștere la 25-29 buc CAGR.
Îngrijorările consumatorilor cu privire la gama de vehicule electrice au determinat guvernul din China, cea mai mare piață EV din lume, să utilizeze subvenții pentru a stimula producția de baterii litiu-ion cu densități de energie mai mari. Aceasta a provocat trecerea la producătorii de materiale catodice care utilizează compuși de litiu nichel-cobalt-mangan (NCM) și litiu nichel-cobalt-aluminiu (NCA), mai degrabă decât litiu-fosfat de fier (LFP).
Dar conținutul mai mare de nichel din catodii NCM poate prezenta provocări în ceea ce privește stabilitatea chimică. Dacă metalele sunt utilizate într-un raport de șase părți de nichel la două părți de cobalt și două părți de mangan (6-2-2) sau 8-1-1, mai degrabă decât 1-1-1 sau 5-3-2 ca în în trecut, chimia necesită mai degrabă hidroxid de litiu decât carbonat de litiu. Delegații au auzit că catodii care utilizează un raport 8-1-1 sunt oarecum departe de viabilitatea comercială, din cauza problemelor de siguranță cu chimia.
Pe măsură ce conținutul de nichel se apropie de 60 buc, temperatura mai mare necesară pentru sintetizarea materialului catodic cu carbonat de litiu dăunează structurii cristaline a catodului și modifică starea de oxidare a nichelului metalic. Dar hidroxidul de litiu permite sinteza rapidă și completă la temperaturi mai scăzute, sporind performanța și durata de viață a bateriei, a declarat Marina Yakovleva, manager comercial global pentru dezvoltarea de noi produse și tehnologie la producătorul de litiu Livent.
Fluxurile comerciale reflectă utilizarea în creștere a catodilor NCM de litiu. China a importat 20.394 tone de oxid NCM din Coreea de Sud și Japonia în 2018, în creștere de la 9.142 tone în 2017 și 2.352 tone în 2015, arată datele din Global Trade Tracker.
Această schimbare a cererii îi determină pe producători să își extindă producția de hidroxid de litiu și mută proiectele miniere către dezvoltarea producției de hidroxid de litiu, mai degrabă decât carbonatul de litiu.
"Industria trebuie să facă investițiile necesare", a declarat Vanden Bossche, SQM. „Va fi o schimbare destul de dramatică pentru producătorii de litiu”. Producția de hidroxid de litiu a fost de obicei un proces în doi pași, folosind saramuri de litiu pentru a produce carbonat de litiu, apoi transformând carbonatul de litiu în hidroxid de litiu.
Însă exploatarea litiu-spodumenului din roci dure este în creștere, producătorii putând folosi acest lucru pentru a procesa fie carbonat, fie hidroxid pentru același cost. "Companiile vor căuta fie o conversie mai directă în hidroxid, fie vor fi în dezavantaj", a spus Vanden Bossche.
Producătorii de saramură vor continua să producă carbonat ca prim pas, dar vor căuta modalități de reducere a costurilor. SQM își extinde capacitatea de carbonat de litiu în etape la 180.000 t / an de la 70.000 t / an, în timp ce a primit autorizații pentru extinderea capacității sale de hidroxid de litiu la 32.000 t / an de la 13.500 t / an. Compania caută să își diversifice și mai mult producția, după ce a investit într-un proiect australian de spodumen cu producție de hidroxid de litiu și a început să caute oportunități de a investi în alte țări.
Infinity Lithium, cu sediul în Australia, dezvoltă un proiect în Spania și și-a îndreptat atenția spre producerea de hidroxid de litiu, mai degrabă decât de carbonat de litiu. Costul producerii hidroxidului de litiu din depozitele de roci de spodumen este sub costul producției din saramură, iar în viitor hidroxidul va reprezenta majoritatea litiului produs, a declarat Vincent Ledoux Pedailles, vicepreședintele Infinity pentru strategia corporativă europeană și dezvoltarea afacerilor.
Hidroxidul de litiu [LiOH] este un compozit mineral. Este insolubil în apă și parțial solubil în etanol. Acesta există la scară comercială sub formă de monohidrat [LiOH.H2O] și în stare anhidră.
La nivelul sursei de puritate, acesta există în calitate tehnică și baterie. Hidroxidul de litiu este produs în masă prin reacția metatezei între și carbonatul de litiu și hidroxidul de calciu. Descoperă o utilizare largă la fabricarea lubrifianților industriali și a bateriei.
Datorită posesiei de o calitate mai bună a hidroxidului de litiu, echivalată cu distilatele suplimentare, este favorizată frecvent în echipamentele unei baterii noi. Mai mult, există o piață posibilă pentru hidroxidul de litiu în producția de baterii reîncărcabile. Piața hidroxidului de litiu de la sursa tipului de puritate ar putea acoperi gradul superior, standardul, bateria.
Subdiviziunea hidroxidului de litiu de calitate standard este recomandată în cea mai mare parte pentru consumul în utilizări industrializate. Este nevoie de puține contaminări minerale. Cu toate acestea, este nevoie de o solubilitate mică în apă. Hidroxidul de litiu de calitate acumulator [LiOH] are puritate peste 99%. Este consumat ca un precursor al bateriei Li-ion și, de asemenea, în utilizarea pe teren. Este nevoie de o solubilitate mică în apă, împreună cu solubilitatea în HCI. Subdiviziunea LiOH de calitate superioară cuprinde precis mici, adică sub 0,3% din contaminările minerale.
Piața hidroxidului de litiu de la sursa tipului de utilizare finală a activității ar putea acoperi industria aerospațială, electronică și electronică, marină, stocare a energiei, transport, purificare a aerului, ceramică și automobile. Industria hidroxidului de litiu din sursa tipului de aplicație ar putea acoperi aerul condiționat, sticla ceramică, lubrifianți și grăsimi, baterii, spălare cu dioxid de carbon, sinteză chimică, sticlă și ceramică și ciment Portland.
Hidroxidul de litiu [LiOH] este utilizat la fabricarea sărurilor de litiu ale acizilor grași stearici și suplimentari. Acestea sunt utilizate acolo și acolo, cum ar fi agenții de îngroșare în grăsimile lubrifiante. Un agent de îngroșare ia posesiunile, de exemplu, eficacitatea la o varietate extinsă de temperaturi și o confruntare mai mare cu apa. Grăsimea cu litiu este uzată în mod clasic în fabricare, de exemplu, pentru automobile și automobile. Piața hidroxidului de litiu din sursa zonei în ceea ce privește tranzacțiile în ceea ce privește aportul, profiturile, miza pieței și procentul de dezvoltare pe durata predicției ar putea cuprinde America de Nord, Europa, Asia Pacific, America Latină și Orientul Mijlociu și Africa.
Din sursa geografică, Asia Pacific deține cea mai importantă miză a pieței datorită acceptării tot mai mari a metalelor ușoare în echipamentele de aer condiționat, sticlă, grăsime, baterii și altele. Subdiviziunea bateriilor ocupă cea mai importantă parte și se așteaptă să își continue supremația pe piață datorită caracteristicilor uimitoare prezentate, de exemplu, o eficiență mai mare, o concentrație de energie.
America de Nord crește în mod expres datorită creșterii producției de baterii litiu-ion în fabricarea de electronice și electrice. Se preconizează că creșterea fondurilor pentru producția de uz final, de exemplu, aerospațială, auto și altele, ar trebui să motiveze piața pe durata predicției.
Europa a asistat la o dezvoltare extraordinară datorită orientărilor și regulilor stricte aplicate de guvernele provinciale pentru a urmări produsele ușoare în întreprinderile de uz final. Se așteaptă ca invenția în creștere și progresia tehnică a bateriilor litiu-ion și a produselor suplimentare să aibă ca rezultat dezvoltarea, pe durata predicției. Se preconizează că America Latină va observa o dezvoltare avansată pe piață din cauza cererii tot mai mari de hidroxid de litiu în întreprinderile cu utilizări finale.
Se preconizează că Orientul Mijlociu și Africa vor observa o creștere standard pe piață datorită ingestiei crescânde de materiale cu densitate redusă în tablete, smartphone-uri și dispozitive electronice suplimentare. Declarația revizuiește tranzacțiile în ceea ce privește aportul de hidroxid de litiu pe piață; în special în America de Nord, Europa, Asia Pacific, America Latină Orientul Mijlociu și Africa.
Solubilitatea hidroxidului de litiu în apă a fost determinată la 220 - 650 F. Literatura a furnizat date pentru temperaturi sub 200 F. Un maxim în curbă a fost găsit la aproximativ 240 și un minim la 480 F. Variațiile de solubilitate, totuși, au fost relativ relativ mic. La 40, solubilitatea este de 12,7 g LiOH la 100 g H / sub 2 / O, în timp ce la 240, este de 17,7, iar la 650 F, este de 16,5. Presiunile de vapori de 4,76 wt. Soluțiile de hidroxid de litiu% (2,09 mol), 8,59% în greutate (3,92 mol) și soluții saturate (aproximativ 6,25 mol) de hidroxid de litiu au fost măsurate în funcție de temperatură. La aproximativ 685 F, soluția mai diluată a arătat o scădere a presiunii vaporilor de aproximativ 130 psi, intermediarul 154 psi și saturat 158 psi. Soluția mai diluată a arătat o abatere mai mare de la legea lui Raoult decât a făcut-o celelalte două. Datele privind presiunea vaporilor pentru soluțiile de hidroxid de sodiu au fost comparate cu cele pentru hidroxidul de litiu cu concentrație similară în greutate și molalitate.
Producția de hidroxid de litiu și înființarea unei noi companii în prefectura Fukushima
-Producția internă și vânzările de hidroxid de litiu necesare datorită capacității crescânde a bateriilor reîncărcabile-
2019-04-12
Toyota Tsusho Corporation („Toyota Tsusho”) anunță că Toyota Tsusho și compania australiană de dezvoltare a resurselor de litiu Orocobre Limited („Orocobre”), partenerul său în producția de carbonat de litiu, au decis să înceapă producția de hidroxid de litiu în Naraha-machi, Futaba District, Prefectura Fukushima și au înființat o nouă companie mixtă, Toyotsu Lithium Corporation. Compania își propune să înceapă producția în prima jumătate a anului 2021.
1. Fundal
Toyota Tsusho, împreună cu Orocobre, au început producția de carbonat de litiu la Salar de Olaroz din Argentina la sfârșitul anului 2014, iar la sfârșitul lunii noiembrie 2018 s-a decis extinderea capacității de producție. Pe lângă furnizarea de carbonat de litiu pentru a satisface cererea tot mai mare de baterii reîncărcabile auto, deoarece se așteaptă ca capacitatea bateriilor reîncărcabile să crească împreună cu inovația în tehnologia bateriilor cu litiu, Toyota Tsusho a decis, de asemenea, să construiască un cadru de producție și furnizare pentru materiile prime material, hidroxid de litiu.
2. Schiță
Toyota Tsusho a înființat o companie de producere a hidroxidului de litiu în Naraha-machi, districtul Futaba, prefectura Fukushima, ca o societate mixtă cu Orocobre. În același oraș va fi înființată și o fabrică de producție. Toyota Tsusho intenționează să achiziționeze materii prime (carbonat de litiu) pentru hidroxidul de litiu care urmează să fie produs din baza sa de producție de litiu din Argentina, Sales de Jujuy SA („SDJ”), cu o capacitate de producție de 10.000 tone / an și o țintă de începând cu producția în prima jumătate a anului 2021. Compania noastră din grup, Toyota Tsusho Material Incorporated, va realiza 100% din vânzări și va vinde produsul nu numai pentru bateriile reîncărcabile auto, ci și pentru alte industrii. Această operațiune este, de asemenea, eligibilă pentru subvenții de la Ministerul Economiei, Comerțului și Industriei din Japonia. Toyotsu Lithium Corporation intenționează să angajeze mai mult de 50 de noi angajați, contribuind la revitalizarea economiei locale și accelerarea reconstrucției.
Prin creșterea producției de carbonat de litiu și a acestui proiect, Toyota Tsusho lucrează pentru a satisface cererea în continuă creștere de litiu care însoțește trecerea la vehiculele electrice.
Clasa tehnică monohidrat de hidroxid de litiu este un hidroxid de litiu cu curgere liberă, cu un minimum de 57% ingredient activ.
Hidroxidul de litiu monohidrat este de obicei utilizat în bateriile litiu-ion, grăsimile lubrifiante cu zgomot redus și multe formulări chimice fine.
Industrii: Construcții și construcții, acoperiri, energie, cerneluri, formulare de lubrifianți, tratarea apei
Cererea de hidroxid de litiu crește rapid.
Piața hidroxidului de litiu se extinde și capacitatea de producție mondială actuală probabil nu va satisface creșterea preconizată a cererii.
De exemplu, hidroxidul de litiu este utilizat pentru purificarea gazelor și a aerului (ca absorbant de dioxid de carbon), ca mediu de transfer de căldură, ca electrolit al bateriei de stocare, ca catalizator pentru polimerizare, în ceramică, în formulări de ciment Portland, în fabricare alți compuși de litiu și în esterificare, în special pentru stearat de litiu.
Bateriile cu litiu au devenit bateria preferată în mai multe aplicații noi existente și propuse datorită raportului ridicat de densitate a energiei la greutate, precum și a duratei lor de viață relativ lungi în comparație cu alte tipuri de baterii.
Bateriile cu litiu sunt utilizate pentru mai multe aplicații precum laptopuri, telefoane mobile, dispozitive medicale și implanturi (de exemplu stimulatoare cardiace cardiace).
Bateriile cu litiu sunt, de asemenea, o opțiune interesantă în dezvoltarea de noi automobile, de exemplu, vehicule hibride și electrice, care sunt atât ecologice, cât și „ecologice” din cauza emisiilor reduse și dependenței scăzute de combustibilii hidrocarbonati.
Poate fi necesară o puritate ridicată pentru hidroxidul de litiu care este utilizat, de exemplu, pentru diverse aplicații ale bateriei.
Există un număr limitat de producători de hidroxid de litiu.
Ca rezultat direct al cererii crescute pentru produse cu litiu, producătorii de baterii caută surse suplimentare și fiabile de produse de litiu de înaltă calitate, de exemplu hidroxid de litiu.
Puține metode au fost propuse până acum pentru prepararea hidroxidului de litiu.
Una dintre ele este o metodă care utilizează saramuri naturale ca materie primă.
Aplicațiile cu baterii pot necesita niveluri foarte scăzute de impurități, în special sodiu, calciu și cloruri.
Producția de hidroxid de litiu cu un conținut scăzut de impurități poate fi dificilă, cu excepția cazului în care se efectuează una sau mai multe etape de purificare.
Aceste etape de purificare suplimentare se adaugă la timpul și costul fabricării produsului dorit de hidroxid de litiu.
Saramurile naturale sunt, de asemenea, asociate cu concentrații mari de magneziu sau alte metale care pot face recuperarea litiului neeconomică.
Astfel, producerea de hidroxid de litiu monohidrat din saramuri naturale poate fi o sarcină dificilă.
CE / Nr. Listă: 215-183-4
Nr CAS: 1310-65-2
Hidroxid de litiu
HIDROXID DE LITIU
Hidroxid de litiu
hidroxid de litiu
Hidroxid de litiu (Li (OH))
SOLUȚIE DE HIDROXID DE LITIU
Numele CAS
Hidroxid de litiu (Li (OH))
Numele IUPAC
hidroxid de litiu
Hidroxid de litiu (1+)
Litiu Hydrokside
Hidroxid de litiu
hidroxid de litiu
HIDROXID DE LITIU
Hidroxid de litiu
Hidroxid de litiu
hidroxid de litiu
Hidroxid de litiu
Hidroxid de litiu
hidroxid de litiu
Hidroxid de litiu anhidru [pentru chimie organică generală]
Hidroxid de litiu, monohidrat
Hidroxid de litiu, monohidrat
Idroxid de litiu monohidrat
hidroxid de litiu (1+)
hidroxid de ioni litiu (1+)
litiu (1+) ion oxidanid
litiu; hidroxid
Hidroxid de litiu
Hidroxid de litiu monohidrat
Hidroxid de litiu monohidrat
hidroxid de litiu monohidrat
CE / Nr. Listă: 603-454-3
Nr CAS: 1310-66-3
Hidroxid de litiu (Li (OH)), monohidrat
Numele IUPAC
Hidroxid de litiu
hidroxid de litiu
Hidroxid de litiu (Li (OH)), monohidrat
Hidroxid de litiu hidrat
hidroxid de litiu hidrat
MONOHIDRAT DE HIDROXID DE LITIU
Hidroxid de litiu monohidrat
hidroxid de litiu monohidrat
MONOHIDRAT DE HIDROXID DE LITIU min. 56%
Hidroxid de litiu, monohidrat
hidroxid de litiu, monohidrat
litiu (1+) ion hidrat oxidanid
litiu; hidroxid; hidrat
Alte nume
Hidroxid de litiu monohidrat
Hidroxid de litiu, monohidrat